E kérdésekre keresi a választ az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont lendületes kutatócsoportja, amelynek tanulmánya a tekintélyes Nature Molecular Systems Biology folyóiratban látott napvilágot. A közlemény jelenleg a második legtöbbször letöltött kézirat a Nature Molecular Systems Biology honlapján, felelõs szerzõi között szerepel két lendületes kutató, Pál Csaba és Papp Balázs is. Eredményeik jelentõségét a napokban a rangos Nature Reviews Microbiology lfolyóiratban is méltatták.

"Az antibiotikumokkal kapcsolatban legtöbbünknek ma már nem a csodagyógyszer kifejezés jut az eszébe, ahogyan felfedezésüket követõen nevezték e készítményeket, hanem sokkal inkább az úgynevezett »szuperkórokozókra« gondolunk, amelyek látszólag könnyedén ellenállnak szinte minden, az orvosi gyakorlatban alkalmazott szernek. E veszélyes kórokozók világméretû terjedése mindannyiunk egészségét fenyegeti, hiszen egyre inkább elveszítjük a kontrollt a fertõzõ megbetegedések felett. Kutatócsoportunk a gyógyszer-rezisztencia égetõ problémájára keresi a megoldást" – magyarázta az mta.hu-nak Lázár Viktória, a tanulmány elsõ szerzõje.

Lázár Viktória 2009-ben csatlakozott az MTA SZBK Szintetikus és Rendszerbiológiai Egységéhez tartozó, Pál Csaba által vezetett laboratóriumhoz. Mint elmondta, kutatásaik egyik fõ célja, hogy evolúciós kísérletek révén kiderítsék, milyen molekuláris mechanizmusok befolyásolják a gyógyszer-rezisztencia kialakulását, és hogy felfedezhetõk-e a hátterükben általános törvényszerûségek. Vizsgálataik során számos szakterület - mint például a kísérleti evolúcióbiológia, a genomika, a bioinformatika vagy a rendszerbiológia – módszereit és eredményeit alkalmazták.

"Azt vizsgáljuk, hogy amikor a kórokozó ellenállóvá válik egy antibiotikummal szemben, ez a rezisztencia miként befolyásolja a baktérium más hatóanyagokkal szembeni érzékenységét. Megfigyeltük ugyanis, hogy szinte minden általunk vizsgált rezisztens baktériumnak van »Achilles-sarka«: egy másik gyógyszerre rendkívül érzékennyé válik. Ezt a fontos jelenséget nevezzük járulékos érzékenységnek, »kollaterális szenzitivitásnak«, amelyet a kutatók hat évtizede vizsgálták utoljára" – emelte ki Lázár Viktória.

Ismertetése szerint az antibiotikum-rezisztencia evolúciós folyamatát jól lehet vizsgálni ellenõrzött laboratóriumi körülmények között egysejtû mikroorganizmusokon. Ezért kísérleteik elsõ lépéseként azt tárták fel, milyen genetikai módosulások alakulnak ki a kólibaktérium-törzseknél (Escherichia coli) a klinikai gyakorlatban széles körben alkalmazott antibiotikumok hatására. A késõbbiekben programozható automatizált laboratóriumi eszközök segítségével szisztematikusan mérték az egyes szerekkel szemben ellenállóvá vált baktériumtörzseknek más készítményekre kialakuló érzékenységét.

"A kólibaktériumoknak olyan szerekkel szembeni érzékenységét vizsgáltuk, amelyekkel sohasem találkoztak a kísérleti evolúció során, azaz megalkottuk az E. coli elsõ kollaterális szenzitivitási hálózatát. Ennek alapján pedig egy nagyon érdekes mintázatot figyeltünk meg: az egyik specifikus antibiotikum-családra, az úgynevezett aminoglikozidokra rezisztenssé váló baktériumok ezzel párhuzamosan nagyon gyakran sok más szerrel szemben is járulékos érzékenységet mutatnak" – fejtette ki Lázár Viktória.

A kutatók újgenerációs teljes genomszekvenálási és különbözõ molekuláris biokémiai módszerekkel felderítették, mely gének megváltozott mûködésén keresztül válik ellenállóvá a baktérium az adott készítményekkel szemben. Mint bebizonyosodott, a változások ugyanakkor olyan általános védekezõ mechanizmusok mûködését is gátolják a sejtekben, amelyek a más szerekkel szembeni érzékenységért felelõsek.

"A baktériumok antibiotikumokhoz történõ alkalmazkodására is érvényes az a közgazdasági alapelv, miszerint »nincs ingyenebéd«. A szerzett antibiotikum-rezisztenciáért ugyanis igen komoly árat kell fizetnie a baktériumnak, amikor bizonyos más szerekkel találja magát szemben. Kísérleteink számos további kérdést vetnek fel, például azt, hogy eredményeinknek mekkora jelentõsége lehet a több antibiotikumot alkalmazó komplex terápiák kidolgozásában. Jelenleg ugyanis már rendelkezésünkre állnak olyan antibiotikum-kombinációk, amelyek együttes alkalmazása jelentõsen gátolja a rezisztens baktériumtörzsek kialakulását" – összegezte Lázár Viktória.