Ένα «ζωντανό φάρμακο» μάχεται τις πνευμονικές λοιμώξεις

Ισπανοί επιστήμονες πιστεύουν ότι έχουν βρει μια νέα λύση για τις ανθεκτικές στα φάρμακα πνευμονικές λοιμώξεις και την καταπολέμηση της κύριας αιτίας θανάτου στα νοσοκομεία.

Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (ΠΟΥ), τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά “superbugs”(υπερμικρόβια) είναι μια από τις μεγαλύτερες απειλές που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Η νέα θεραπεία λειτούργησε πειραματικά σε ποντίκια

Το εν λόγω «ζωντανό» φάρμακο που δημιούργησαν τώρα οι ερευνητές βασίζεται σε μια τροποποιημένη εκδοχή του βακτηρίου Mycoplasma pneumoniae. Οι επιστήμονες το εξασθένησαν ώστε να μην προκαλεί νόσηση και το επαναχρησιμοποίησαν για να επιτεθούν σε ανθεκτικά στα φάρμακα μικροβιακά στελέχη. Το τροποποιημένο βακτήριο λειτουργεί σε συνδυασμό με χαμηλές δόσεις αντιβιοτικών που διαφορετικά δεν θα λειτουργούσαν από μόνες τους. Η θεραπεία διπλασίασε τα ποσοστά επιβίωσης στα πειραματόζωα, ενώ μια εφάπαξ, υψηλή δόση δεν έδειξε σημάδια τοξικότητας. Μόλις η θεραπεία ολοκλήρωσε τον κύκλο της, το έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα εκκαθάρισε τα τροποποιημένα βακτήρια σε διάστημα τεσσάρων ημερών.

«Αναπτύξαμε έναν πολιορκητικό κριό που πολιορκεί τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια. Η θεραπεία διαπερνά τα κυτταρικά τους τοιχώματα, ανοίγοντας διαύλους για την είσοδο των αντιβιοτικών και χτυπώντας τις λοιμώξεις στη ρίζα τους. Πιστεύουμε ότι αυτή είναι μια νέα, πολλά υποσχόμενη στρατηγική για την αντιμετώπιση της κύριας αιτίας θνησιμότητας στα νοσοκομεία», δήλωσε σε ισπανικά μέσα η Δρ. María Lluch, κύρια ερευνήτρια στο Διεθνές Πανεπιστήμιο της Καταλονίας.

Γιατί ορισμένες πνευμονικές λοιμώξεις είναι τόσο δύσκολο να αντιμετωπιστούν;

Οι λοιμώξεις από P. aeruginosa είναι δύσκολο να αντιμετωπιστούν επειδή τα βακτήρια ζουν σε κοινότητες που σχηματίζουν βιοφίλμ, τα οποία μπορούν να προσκολληθούν σε διάφορες επιφάνειες του σώματος, σχηματίζοντας αδιαπέραστες δομές που ξεφεύγουν από την εμβέλεια των αντιβιοτικών.

Τα βακτηριακά βιοφίλμ μπορούν επίσης να αναπτυχθούν στην επιφάνεια των ενδοτραχειακών σωλήνων που τοποθετούνται σε ασθενείς που βρίσκονται σε κρίσιμη κατάσταση και που χρειάζονται μηχανικούς αναπνευστήρες. Αυτό προκαλεί πνευμονία που συνδέεται με τη χρήση αναπνευστήρα (Ventilator-associated pneumonia VAP), μια κατάσταση που επηρεάζει 1 στους 4 ασθενείς που χρήζουν διασωλήνωσης. Η συχνότητα μόλυνσης υπερβαίνει το 50% για ασθενείς που διασωληνώνονται λόγω σοβαρής COVID-19. Η VAP μπορεί να παρατείνει την παραμονή ενός ατόμου στη μονάδα εντατικής θεραπείας έως και 13 ημέρες και να σκοτώσει έως και 1 στους 8 ασθενείς (9-13%).

Η ισπανική ομάδα τροποποίησε το M. pneumoniae για να διαλύει τα βακτηριακά βιοφίλμ εξοπλίζοντάς το με την ικανότητα να παράγει διάφορα μόρια, συμπεριλαμβανομένων των βακτηριοσινών πυοσινών, που είναι τοξίνες που παράγονται φυσικά από βακτήρια για να σκοτώσουν ή να αναστείλουν την ανάπτυξη βακτηριακών στελεχών Pseudomonas.

Για να ελέγξουν την αποτελεσματικότητά του M. pneumoniae , οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα από βιοφιλμ του P. aeruginosa από τους ενδοτραχειακούς σωλήνες ασθενών σε ΜΕΘ και διαπίστωσαν ότι η θεραπεία διείσδυσε στο βακτηριακό φράγμα και διέλυσε επιτυχώς τα βιοφίλμ. Οι ερευνητές σχεδιάζουν περαιτέρω δοκιμές πριν ξεκινήσουν οι κλινικές δοκιμές.

Πώς θα λαμβάνουν οι ασθενείς αυτή τη θεραπεία;

Οι συγγραφείς της μελέτης συνιστούν τη χορήγηση αυτής της θεραπείας ως αερόλυμα μέσω νεφελοποιητή, μιας συσκευής που μετατρέπει το υγρό φάρμακο σε αιωρούμενα μικροσταγονίδια τα οποία οι ασθενείς εισπνέουν μέσω ενός επιστόμιου ή μιας μάσκας. Την ίδια ώρα, η τεχνική ανοίγει την πόρτα στη δημιουργία νέων βακτηριακών στελεχών για την αντιμετώπιση και άλλων τύπων παθήσεων του αναπνευστικού όπως ο καρκίνος του πνεύμονα ή το άσθμα.

«Το βακτήριο μπορεί να τροποποιηθεί με μια ποικιλία διαφορετικών ωφέλιμων φορτίων – είτε πρόκειται για κυτοκίνες, είτε για νανοσώματα είτε για άμυνες. Ο στόχος είναι να διαφοροποιηθεί το οπλοστάσιο του τροποποιημένου βακτηρίου και να ξεκλειδωθεί πλήρως το δυναμικό του στη θεραπεία μιας ποικιλίας πολύπλοκων ασθενειών», λέει ο ερευνητής Luis Serrano.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν επίσης την τεχνογνωσία τους στη συνθετική βιολογία για να σχεδιάσουν νέες πρωτεΐνες που μπορεί να προσφέρει στους ασθενείς το M. Pneumoniae για να στοχεύσουν τη φλεγμονή που προκύπτει από λοιμώξεις από P. aeruginosa.

Αν και η φλεγμονή είναι η φυσική αντίδραση του οργανισμού σε μια μόλυνση, η υπερβολική ή παρατεταμένη φλεγμονή μπορεί να βλάψει τον πνευμονικό ιστό. Η φλεγμονώδης απόκριση ενορχηστρώνεται από το ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο απελευθερώνει πρωτεΐνες μεσολαβητές όπως οι κυτοκίνες. Ένας τύπος κυτοκίνης (IL-10) έχει γνωστές αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες και παρουσιάζει αυξανόμενο θεραπευτικό ενδιαφέρον.

«Τα ζωντανά βιοθεραπευτικά όπως το M. pneumoniae παρέχουν ιδανικά οχήματα για να υπερβούν παραδοσιακούς περιορισμούς των κυτοκινών και να ξεκλειδώσουν τις τεράστιες δυνατότητές τους στη θεραπεία μιας ποικιλίας ανθρώπινων ασθενειών. Η μηχανική των κυτοκινών ως θεραπευτικών μορίων είναι κρίσιμη για την αντιμετώπιση της φλεγμονής. Άλλες πνευμονικές ασθένειες όπως το άσθμα ή η πνευμονική ίνωση θα μπορούσαν επίσης να επωφεληθούν από αυτή την προσέγγιση», καταλήγει η Δρ Ariadna Montero Blay, συν-συγγραφέας της μελέτης στο Molecular Systems Biology.

Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature Biotechnology .