Nincs evolúcióbiztos antibiotikum

Az antimikrobiális rezisztencia leküzdése napjaink egyik legfontosabb orvostudományi kihívása. Mivel az új antibiotikumok fejlesztése nem tart lépést az igényekkel, a jelenlegi antibiotikumok felhasználását kell optimalizálni, ezen belül olyan terápiás rezsimeket kell találni, amelyek alkalmazásakor a kórokozók nem alakítanak ki rezisztenciát. A rezisztencia lehetőség szerinti elkerülése mellett az is a klasszikus antibiotikum-felhasználás újragondolására késztet, hogy a jelenlegi terápiákkal a megtámadott szervezet immunrendszere ellen dolgozunk: az azonnali, nagy dózisú antibiotikus kezelés megakadályozza az immunválasz és a későbbi védettség kialakulását, írja a PloS Computational Biology-ben megjelent tanulmányában Erida Gjini és Patricia H. Brito. Mint „Integrating Antimicrobial Therapy with Host Immunity to Fight Drug-Resistant Infections: Classical vs. Adaptive Treatment” című tanulmányában a portugál szerzőpáros kifejti: a klasszikus (fix dózisú és időtartamú) terápiás rezsimek helyett a legtöbb esetben hatékonyabb lehet a dinamikus, adaptív megközelítés, amikor az antibiotikus terápia kezdetét, dózisát és időtartamát az adott patogénhez, az adott beteghez és a betegséglefolyáshoz igazítjuk. Az ilyen személyre szabott terápia nem az immunrendszer ellenében dolgozik, mint a klasszikus kezelési mód, hanem szinergiát alakít ki vele.

Mivel a személyre szabott antibiotikus kezeléshez számos tényezőt kell figyelembe venni, a szerzők matematikai modellek és számítógépes szimuláció segítségével tárták fel, milyen a leghatékonyabb adaptív kezelés. Következtetésük ép immunrendszert figyelembe véve összefoglalóan a következő: mérsékelt adagokkal, késleltetve megkezdett és rövid ideig tartó kezelés esetén a legnagyobb az adaptív immunrendszerrel kialakuló szinergia esélye és a legkisebb a kórokozók rezisztencia kialakulásának kockázata (továbbá ilyenkor jóval kevesebb a mellékhatás is, mint a klasszikus terápiás rezsim esetén).

A klasszikus bölcsesség szerint a rezisztencia kialakulását a lehető legagresszívabb kezeléssel tudjuk a leghatékonyabban elkerülni, azaz ha a lehető legnagyobb dózisú terápiát alkalmazzuk még a beteg tüneteinek megszűnte után is, mivel így az összes kórokozót kiirthatjuk. Mára azonban már bebizonyosodott, hogy nincs evolúcióbiztos antibiotikum: minél agresszívabb a kezelés, annál nagyobb a kórokozókra ható szelekciós nyomás, és annál nagyobb a rezisztens kórokozók kialakulásának esélye. A konvencionális protokoll olyankor használható, amikor a kórokozó erősen mutagén (pl. a HIV-vírus), azonban akkor, amikor a közösségben nagy valószínűséggel már eleve rezisztens kórokozók fertőzik meg az embereket (pl. tbc), az adaptív megközelítés hatékonyabb. A jelenleg kidolgozás alatt álló alternatív stratégiák a klasszikus módszerhez képest mérsékeltebbek, és szorosan követik a beteg állapotát.

Az új, racionális kezelési alternatívák kidolgozásában alapvető szerepet játszanak a matematikai modellek. Az első szempont, amelyet e modelleknek a számítás során figyelembe kell venniük, hogy az abszolút szükségesnél ne helyeződjön nagyobb szelekciós nyomás a kórokozókra. A második szempont pedig az adaptív immunrendszer szerepe. A terápia kezdetének és dozírozásának kalkulálásánál továbbá azt is figyelembe kell venni, hogy milyen a beteg tűrőképessége, valamint minimalizálni kell a fertőzés továbbadásának esélyét is. A korai agresszív kezelés a patogének megölésével megakadályozza az adaptív immunrendszer aktiválódását, ha azonban csak akkor kezdjük az antibiotikum-adagolást, amikor az adaptív immunrendszer már működésbe tudott lépni, kisebb dózisok rövidebb ideig tartó alkalmazása is elég a kórokozók elpusztításához (szinergia alakul ki a kezelés és az immunrendszer között), és így arra is esélyt adunk, hogy a további fertőzésekkel kapcsolatban immunitás alakuljon ki. (A később indított antibiotikus kezelés ráadásul előnyt biztosít a szenzitív baktériumoknak, ezáltal is korlátozza az esetleg már meglévő rezisztens versenytársak elterjedését.)

Az eddig felsorolt szempontokon túl a matematikai modellek sok egyéb tényezőt is képesek figyelembe venni – pl. a különböző patogének sajátos interakciója az immunrendszerrel, az infekció-dinamika nemlineáris jellege, az adaptívon kívül a veleszületett immunrendszer működése, a gyógyszerkoncentráció heterogenitása a különböző szervekben –, így a jövőben minőségileg jobb, személyre szabott antibiotikus kezelést tudunk majd alkalmazni, és a módszertan tumoros megbetegedések kezelésében is alkalmazható, vonja le a következtetést Gjini és Brito.