Veľkú éru antibiotík odštartoval náhodný objav Alexandra Fleminga, ktorý v roku 1928 objavil penicilín, produkovaný plesňou Penicillium notatum. Od jeho objavu uplynulo takmer 90 rokov a okrem penicilínu už poznáme aj desiatky iných druhov antibiotík.

Dopyt po nových druhoch však stále rastie. Problém rezistencie baktérií voči existujúcim antibiotikám totiž nadobúda hrozivé rozmery.

Vývoj nových druhov liekov je časovo aj finančne náročný a vyžaduje si kvalitný výskum. Ten sa zameriava na objasnenie molekulárnych mechanizmov fungovania baktérií, ako aj na syntézu nových antibakteriálnych látok a hľadanie ich účinkov na baktérie. Jedným z týchto nie úplne popísaných druhov baktérií patria mykobaktérie.

Mykobaktérie sú s nami už od pradávna

Baktériu zodpovednú za vznik tuberkulózy ako prvý identifikoval Robert Koch, keď v roku 1882 použil novú farbiacu techniku. Mycobacterium tuberculosis je však verným spoločníkom ľudskej populácie už tisíce rokov.

Dôkazy o jej prítomnosti boli nájdené v chrbticiach múmií z čias rozmachu slávnej egyptskej ríše, 2400 rokov pred našim letopočtom.

Jednou z najväčších priorít súčasného výskumu mykobaktérií je vývoj nových a účinnejších antituberkulotík. Vývoj nových liekov je však zatiaľ obmedzený nedostatočnými poznatkami o pôvodcovi tohto ochorenia.

Tuberkulózu skúmajú aj Slováci

Na Prírodovedeckej fakulte v Bratislave sa výskumom mykobaktérií zaoberajú vedkyne Katarína Mikušová a Jana Korduláková s kolegami a študentmi z katedry biochémie. V rámci výskumných projektov Laboratória biochémie mykobaktérií sa snažia identifikovať gény, ktoré sa zúčastňujú na výstavbe bunkovej steny mykobaktérií. Tieto cenné informácie môžu pomôcť pri hľadaní a vyvíjaní nových liečiv.

Laboratórium bolo aj súčasťou medzinárodných konzorcií „New Medicines for Tuberculosis“ a „More Medicines for Tuberculosis“ a má za sebou aj prvé úspešné výsledky. Vedcom sa v ňom podarilo odhaliť sľubnú skupinu antituberkulotík, takzvané benzotiazinóny, ktoré teraz prechádzajú klinickými skúškami.

Benzotiazinóny zabíjajú baktériu spôsobujúcu tuberkulózu potlačením enzýmu, ktorý je kľúčový pre stavbu jej bunkovej steny. Benzotiazinón sa dokáže naviazať do aktívneho centra enzýmu pomocou aminokyseliny, ktorú nazývame cysteín. Tým enzým nezvratne deaktivuje a naruší syntézu bunkovej steny, v dôsledku čoho bunka umiera. Molekula je preto atraktívnym kandidátom na súčasť nového liečiva proti tuberkulóze.

Mycobacterium tuberculosis, zdroj: flickr.com/NIAID

Súboj mykobaktérií s ľudským organizmom

Národné centrum zdravotníckych informácií (NCZI) priebežne zverejňuje štatistiky o počte sledovaných a liečených pacientov s pľúcnymi ochoreniami. Tuberkulóza patrí medzi tie najzávažnejšie, spolu s chronickou obštrukčnou chorobou pľúc.

Pozitívnou správou vyplývajúcou z údajov NCZI je klesajúci počet pacientov s tuberkulózou na Slovensku. Na pľúcnu a mimopľúcnu formu tuberkulózy sa minulý rok liečilo 1 560 pacientov. Oproti roku 2010 sa ich počet znížil o 745 a oproti roku 2006 až o 1865 osôb.

Liečba tuberkulózy je dlhá a náročná. V súčasnosti sa užívajú až štyri druhy špeciálnych antituberkulotík, ktoré sa podávajú po dobu šesť až deväť mesiacov. Jedným z dôvodov vysokej odolnosti mykobaktérií voči pôsobeniu bežných liečiv je pritom aj ich veľmi hrubá bunková stena, tvorená mykolovými kyselinami, ktoré na povrchu vytvárajú ochrannú vrstvu.

Uvedeniu každého lieku do praxe navyše predchádza podrobné klinické testovanie a vývoj, aby sa eliminovali nežiadúce účinky a nastavila správna forma a množstvo podávaného lieku. Za účelom efektívneho vývoja benzotiazinónu bola zriadená nezisková organizácia “Innovative medicines for tuberculosis”. Cieľom organizácie je vývoj lepšie a rýchlejšie pôsobiacich liekov proti tuberkulóze.

Vďaka nej môžu vedci prekonať priepasť medzi vedeckým objavom a uvedením lieku na trh tak, aby bol cenovo dostupný, čo je možné aj vďaka donorom. Celý proces môže totiž trvať až osem rokov. Tento čas môže znamenať nielen veľký pokrok v liečbe tuberkulózy, ale tiež priniesť konkrétnejšie poznatky o samotných mykobaktériach.