Nová nádej v medicíne: Vedci zo susednej krajiny našli zbraň proti „neporaziteľným baktériám“

Tím vedcov z Česka a Číny našiel prelomový spôsob, ako vytvoriť nové antibiotiká. Tieto lieky nielen účinne bojujú proti rôznym baktériám, ale aj spoľahlivo zastavujú vznik rezistencie, ktorá je čoraz väčším problémom.

Ako informuje portál Pravda, na výskume pracovali experti z Univerzity Palackého a Technickej univerzity v Ostrave.

Žiadosť o európsky patent

Vedci objavili nový prístup, ktorý využíva mangán, dôležitý pre ľudské telo, na vytvorenie účinného antibiotika. Mangán vložili do špeciálne upraveného grafénu, čo je veľmi tenký a pevný materiál. Testy na zvieratách ukázali, že tento nový materiál môže pomôcť pri liečbe rán a iných lokálnych problémoch.

Tento objav zverejnil dokonca aj prestížny časopis Advanced Materials a vedci podali žiadosť o európsky patent, aby ochránili svoj vynález.

Tesco spúšťa v predajniach nečakanú novinku. Moderná vychytávka poteší všetkých zákazníkov

„Vyvinutý materiál dokáže likvidovať a brániť rastu všetkých typov nami študovaných baktérií vrátane vysoko odolných patogénov,“ informoval fyzikálny chemik a autor výskumného konceptu Radek Zbořil pôsobiaci v Českom inštitúte výskumu a pokročilých technológií – CATRIN UP a Centre energetických a environmentálnych technológií na ostravskej vysokej škole.

„Funguje v nízkych koncentráciách, pri ktorých je úplne neškodný voči ľudským bunkám. Baktérie nie sú schopné si voči nemu vyvinúť rezistenciu, ktorá predstavuje jeden z najväčších problémov súčasnej medicíny. Všetky tieto výsledky sú skvelými predpokladmi na využitie atomárneho antibiotika v praxi.“ 

Najsilnejšie miesto baktérií

Vedci sa tentoraz rozhodli pre nový prístup. Využili svoje dlhoročné skúsenosti s grafénom a atomárnym inžinierstvom, aby vytvorili antibiotikum. Spojili upravený grafén s atómami kyslíka a dusíka, do ktorého chemicky pridali mangán.

Mangán je pre ľudské telo dôležitý – podporuje metabolizmus, tvorbu kostí, udržuje hladinu cukru v krvi a chráni bunky pred poškodením.

„Rozhodli sme sa zaútočiť nie na najslabšie, ale jedno z najsilnejších miest baktérií – sacharidy v ich stene a bunkovej membráne, ktoré sú pre prežitie baktérií kľúčové. Plnia okrem iného ochrannú funkciu, sprostredkovávajú prenos látok aj komunikáciu s okolím, slúžia ako energetické rezervy baktérií. Vďaka tomu, že sme chemicky naviazali mangán na vybrané skupiny sacharidov, došlo k potlačeniu ich hlavných funkcií a následnej bunkovej smrti. Zásadná je pritom rola grafenového nosiča, ktorý zabezpečuje prenos iónov mangánu na povrch baktérií a umožní ich frontálny chemický útok na sacharidové molekuly,“ ozrejmil Zbořil.

Jadrové antibiotikum

Nový materiál ničí aj baktérie, na ktoré dnešné antibiotiká nestačia.

„Preukázali sme vynikajúci baktericídny účinok proti všetkým baktériám z takzvanej skupiny ESCAPE, ktorá zahŕňa vysoko odolné bakteriálne patogény. Tieto baktérie sú obzvlášť nebezpečné, pretože odolávajú bežným antibiotikám, čo komplikuje liečbu a zvyšuje riziko závažných infekcií, najmä v nemocničných zariadeniach. V porovnaní s komerčnými antibiotikami bolo jadrové antibiotikum ako jediné účinné proti všetkým rezistentným baktériám,“ objasnil prvý autor práce David Panáček.

Vedci testovali nové antibiotikum nielen v laboratóriu, ale aj na myšiach, a to v spolupráci s tímom z Číny.

Boj proti „superbaktériám“

Tím vedcov plánuje pokračovať v ďalšom výskume a zameria sa na testovanie materiálu pre celkové použitie antibiotickej liečby.

„Existujúce antibiotiká už nedokážu liečiť niektoré závažné infekcie a bakteriálna sepsa je čoraz častejšou príčinou úmrtí. Preto chceme otestovať potenciál atómových antibiotík na liečbu najzávažnejších bakteriálnych ochorení,“ dodal mikrobiológ a dekan Lekárskej fakulty Univerzity Palackého Milan Kolář, ktorý sa na výskume významne podieľal.

Rastúca rezistencia baktérií podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) môže viesť k tomu, že do roku 2050 sa neliečiteľné infekcie stanú najčastejšou príčinou úmrtí. Tzv. „superbaktérie“ predstavujú vážny problém, ktorý si žiada nové riešenia. Vývoj antibakteriálnych látok, ktoré dokážu prekonať obranu baktérií, sa javí ako kľúčový krok. Vedci ukazujú, že atomárne inžinierstvo môže zohrávať významnú úlohu v boji s touto globálnou hrozbou.