Génmódosított baktérium tüdőfertőzés kezelésére
Hatásosnak bizonyult egy „élő gyógyszer”, egy génmódosított baktérium a Pseudomonas aeruginosa okozta tüdőgyulladás kezelésében.
- A bakteriofágok emberi fertőzéseket is okozhatnak
- Hármas hatóanyagú antibiotikum húgyúti és hasüregi fertőzésekre
- Antibiotikumhasználat a multirezisztens baktériumok elleni küzdelemben
- Új szer várható nozokomiális tüdőgyulladás ellen
- Új cefalosporin antibiotikum
- Új antibiotikum közösségben szerzett tüdőgyulladás kezelésére
- Multirezisztens Gram-negatív kórokozók Németországban és Európában
Január 19-én jelent meg a Nature Biotechnology folyóiratban egy spanyol kutatók vizsgálatait összefoglaló tanulmány, amelynek érdekessége, hogy – egyelőre egér modellszervezeteken – egy génmódosított baktériummal kezeltek sikeresen Pseudomonas aeruginosa által okozott tüdőgyulladást. A P. aeruginosa okozta fertőzés azért kezelhető nehezen, mert a baktérium egy olyan biofilmet képez, amely antibiotikumok számára igen kevéssé átjárható. Különösen nagy gondot okoz a baktérium olyan esetekben, amikor ez a biofilm kritikus állapotú, lélegeztetőgépen levő betegek endotracheális csövein képződik – ez az intubált betegek körülbelül egynegyedénél (kórháztól függően 9-27%) jelenik meg, a súlyos COVID-19 fertőzésben szenvedő intubált betegeknél pedig 50% feletti arányban fordul elő nozokomiális vagy lélegeztetőgép által okozott tüdőgyulladást kiváltva (VAP; ventilator-associated pneumonia). A VAP az intenzív osztályos kezelés hosszát akár 13 nappal is meghosszabbíthatja, és a betegek körülbelül egynyolcadánál (9-13%) halálos kimenetelű.
A spanyol kutatók pont ezt a biofilmet látták a legnagyobb problémának: egy olyan várfalnak, amit le kell bontani, ha be szeretnénk venni az erődítményt. Éppen ezért egy „faltörő kos” koncepción gondolkoztak el, amelyet követve az antibiotikumok már nem pattannak le a „várfalról”, hanem a várba jutva elvégezhetik feladatukat. A kutatók „faltörő kosként” a Mycoplasma pneumoniae nem patogén változatát alkották meg génmódosítással – ez egereknek nagy dózisban beadva sem okozott fertőzést, 4 nap múlva pedig kiürült a szervezetükből. Azért esett a választás erre a baktériumra, mert egyrészt ez az egyik legkisebb, sejtfallal sem rendelkező organizmus, másrészt genetikai állománya mindössze 684 génből áll, azaz viszonylag könnyű manipulálni. A baktérium másik nagy előnye, hogy már eleve alkalmazkodott a tüdőszövetben uralkodó környezethez. A megfelelő organizmus kiválasztását követően a kutatók egy olyan toxintermelő gént vittek be, amely piocin (pyocin) sejtmérget állít elő (a piocint más olyan baktériumok termelik, amelyek képesek elölni a Pseudomonas fajokat). Először laboratóriumi körülmények között intenzív osztályon kezelt betegek endotracheális csöveiben képződött P. aeruginosa biofilmen alkalmazták a készítményt. Az eredmény látványos volt: a Mycoplasma pneumonia által termelt toxin valóban faltörő kosként viselkedve lebontotta a biofilmet, ami citológiai értelemben azt jelenti, hogy akkora lyukakat ütött a sejtfalon, ahol az antibiotikumok már könnyedén képesek voltak a sejtek belsejébe hatolni.
Ezzel az eredménnyel akár meg is elégedhettek volna a kutatók, ám újabb ötletük támadt. A baktérium ugyanis könnyen „felszerelhető” más anyagokkal, azaz más fehérjéket termelő génekkel is. Ezzel szélesíteni lehetne a „faltörő kos” arzenálját, például citokinek, nanotestek vagy defenzinek hordozójaként még hatékonyabban vehetné fel a harcot a Pseudomonas aeruginosával szemben. Az „élő gyógyszer” (living medicine) innentől kezdve nem egy egyszerű fegyver, hanem tulajdonképpen egy olyan platform, amely többféle fegyvert is hordozhat. A kutatók ezért a gyulladásgátló hatású IL-10 citokin olyan optimalizált változatait fejlesztették ki, amelyek nagyobb affinitással rendelkeznek – ezt a fejlesztést a Molecular Systems Biology folyóiratban megjelent cikkükben részletezték.
A toxinokkal és IL-10 citokinekkel „felfegyverzett” baktériumok hatásosságát végül élő, mesterségesen fertőzött egereken tesztelték. A módosított IL-10 citokinek valóban hatásosabbnak bizonyultak a „vad típusú” citokineknél a gyulladás csökkentésében, a „faltörő kos” által ütött réseken pedig csak olyan dózisban volt szükség antibiotikumok adagolására, ami önmagában egészen biztosan nem lett volna elegendő a P. aeruginosa fertőzésének leküzdéséhez. A kutatók szerint a gyulladást igen jelentős mértékben csökkentő módosított citokinek más tüdőbetegségek, például az asztma vagy a tüdőfibrózis kezelésében is sikeresnek bizonyulhatnak.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
Fighting Bacteria with Bacteria: “Living Medicine” Treats Lung Infections
