Με παρέμβαση κυτταρικό μεταβολισμό των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά βακτηριδίων (superbugs), επιστήμονες στις ΗΠΑ έχουν βρει έναν τρόπο να τα αποδυναμώσουν.
Στην προκειμένη περίπτωση, έχουν παρέμβει στο μεταβολισμό του E. coli, στέλεχος του οποίου προκάλεσε εκατοντάδες θανάτους παγκοσμίως, έτσι ώστε να είναι και πάλι ευαίσθητο στα υπάρχοντα αντιβιοτικά.

Οι ερευνητές, από το Ινστιτούτο Wyss του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ,  δηλώνουν στο περιοδικό Nature Biotechnology ότι έχουν κερδίσει τη συγκεκριμένη μάχη στον πόλεμο κατά των ανθεκτικών μικροβίων, με όπλα, όπως εξελιγμένα μοντέλα υπολογιστών και βιοτεχνολογίας.

"Υπάρχει επιτακτική ανάγκη για νέες στρατηγικές όσον αφορά στην ενίσχυση του αντιβιοτικού μας οπλοστασίου ", λέει ο επικεφαλής της έρευνας, Jim Collins, αναφερόμενος στην παγκόσμια κρίση της υγείας που προέκυψε από την συνειδητοποίηση ότι έχουν εξαντληθεί οι επιλογές φαρμάκων με τα οποία να μπορούν να αντιμετωπιστούν τα ανθεκτικά μικρόβια.

 " Τα πολύτιμα νέα αντιβιοτικά που βρίσκονται στα σκαριά είναι λίγα έτσι,  πρέπει να  βρεθούν νέοι τρόποι αξιοποίησης και εκμετάλλευσης ορισμένων πτυχών  της βακτηριακής φυσιολογίας», συμπληρώνει.  

Παραγωγή προϊόντων ROS

Ο Collins και οι συνεργάτες του στοχεύουν  στον πολύ λίγο κατανοητό, αλλά σημαντικό, τομέα του μεταβολισμού των βακτηρίων,  γνωστό και ως " reactive oxygen species" ή παραγωγή ROS.

Τα ROS είναι υποπροϊόντα του μεταβολισμού που αποτελεί το σύνολο των χημικών αντιδράσεων που κρατούν ζωντανά τα κύτταρα, τους επιτρέπουν να αναπτυχθούν, να αναπαραγάγουν, να διατηρούν τον εαυτό τους και να ανταποκρίνονται στο περιβάλλον τους.

Τα ROS περιλαμβάνουν μόρια όπως υπεροξειδίο και υπεροξειδίο του υδρογόνου, τα οποία μπορούν κανονικά να γίνουν ανεκτά από τα βακτηρίδια. Όμως, πάνω από ορισμένα επίπεδα, τα ROS μόρια  μπορεί να τα βλάψουν σοβαρά, ακόμη και να τα σκοτώνουν.

Σε προηγούμενη εργασία του, ο Collins και η ομάδα του,  είχε ήδη διαπιστώσει  ότι τα αντιβιοτικά σκοτώνουν τα βακτηρίδια δρώντας πάνω στην παραγωγή των ROS μορίων, κάνοντας τα τοξικό για τον ίδιο τους τον εαυτό, χωρίς να γνωρίζουν ωστόσο τον ακριβή τρόπο δράσης. Τώρα, με την βοήθεια εξειδικευμένων υπολογιστών βρήκαν ποια γονίδια ευθύνονται για την παραγωγή των ROS μορίων στο μεταβολισμό του E.Coli.

Αύξηση των ROS  ίσον αποτελεσματική επίθεση αντιβιοτικών

Τα αποτελέσματα εφαρμόστηκαν σε  ζωντανά βακτηριακά κύτταρα. Διάγραψαν  μια σειρά από γονίδια, έτσι να μείνουν αυτά που είχαν σχέση με την παραγωγή ROS στα κύτταρα. Πρόσθεσαν διάφορα αντιβιοτικά και άλλα βιοκτόνα και βρήκαν ότι αυτά τα κύτταρα E. coli έχασαν τη ζωή τους σε πολύ υψηλότερο ποσοστό από ό, τι τα κύτταρα που διατήρησαν τα διαγραμμένα γονίδια.

«Η μελέτη αυτή καθιερώνει τη μέθοδο που βασίζεται στη ρύθμιση της παραγωγής ROS σε βακτήρια και καταδεικνύει ότι η αυξημένη παραγωγή ROS μπορεί να ενισχύσει το θάνατο των μικροβίων από οξειδωτικούς παράγοντες και αντιβιοτικά,» γράφουν οι ερευνητές.

Το επόμενο βήμα

Ο Don Ingber, Ιδρυτής και Διευθυντής του Ινστιτούτου Wyss, λέει: «Δεν υπάρχει μαγική συνταγή για την παγκόσμια κρίση υγείας όσον αφορά τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια." Όμως, συμπληρώνει, υπάρχει "τεράστια ελπίδα" στις νέες μεθόδους που πρωτοπορακά εφαρμόζει ο Collins και η ομάδα του.

Η ομάδα σχεδιάζει τώρα να χρησιμοποιήσει μοριακές τεχνολογίες ελέγχου για την εύρεση συγκεκριμένων μορίων που να ενισχύουν την παραγωγή ROS.

Πιστεύουν ότι η προσέγγισή τους θα βοηθήσει επίσης στη μάχη έναντι άλλων βακτηρίων, όπως το μυκοβακτηρίδιο που προκαλεί τη φυματίωση, μια δυνητικά θανατηφόρα ασθένεια των πνευμόνων.