Kan forskere lære å omgå superbugs narkotikamotstand?
Når bakterier blir motstandsdyktige mot antibiotikabehandlinger, utgjør dette en viktig helsetrussel, ettersom infeksjoner blir veldig vanskelige - og noen ganger umulige - å behandle. Men kunne en ny strategi vellykket identifisere svakheten til superbugs?
Antibiotikaresistens, definert av bakteriens mangel på følsomhet for medisiner som ellers ville være effektive mot dem, har stadig blitt et betydelig problem på globalt nivå, med forskere som ofte omtaler det som en krise.
Forskere har jobbet for å finne løsninger for denne krisen, og antydet strategier så forskjellige som å bruke virus som dreper bakterier eller forbindelser avledet fra tranebær for å angripe medikamentresistente bakterier, eller "superbugs".
Mest forskning på antibiotikaresistens har fokusert på utvikling av nye farmasøytiske forbindelser eller helt nye behandlinger som ikke er basert på kjente antibiotika.
Forskere bak en ny studie fra Emory Antibiotic Resistance Center ved Emory University School of Medicine i Atlanta, GA, mener imidlertid at gamle medisiner kan brukes på nye måter for å vinne løpet mot superbugs.
Studiens forfattere forklarer at mange bakterier har en type resistens som kalles "heteroresistance", som mange forskere fortsatt sliter med å definere presist.
Men stort sett refererer heteroresistens til et fenomen der, i en større bakteriepopulasjon, utvikler en subpopulasjon resistens mot antibiotika (eller antibiotika) som andre bakterier i samme befolkning reagerer på.
Dessuten, ettersom bare noen få bakterier i en befolkning er medikamentresistente, kan det være vanskelig å oppdage disse tilfellene ved hjelp av vanlige laboratorietester i tilfelle heteroresistens.
"Vi kan tenke på heteroresistens som bakterier som er 'halvresistente'," forklarer studieforfatter David Weiss, Ph.D. “Når du tar antibiotika bort, går de resistente cellene tilbake til å være bare en liten del av gruppen. Derfor er de vanskelig å se i testene som sykehus vanligvis bruker, fortsetter han.
Weiss og kollegaer mener at vellykket identifisering av heteroresistens kan hjelpe leger og forskere med å identifisere hvilke antibiotikakombinasjoner som vil fungere best for å beseire en blandet populasjon av mottakelige og medikamentresistente bakterier.
Så langt har laboratorieeksperimenter og forskning i musemodeller - som etterforskerne presenterer i Naturmikrobiologi - foreslå at denne tilnærmingen faktisk kan bidra til å snu bordene mot vanskelig å spore antibiotikaresistente bakterier.
Bruker du medisinresistens mot bakteriene?
I den nåværende studien analyserte forskerteamet 104 bakterieprøver (isolater) oppnådd gjennom multisite Gram-negative Surveillance Initiative, et program drevet av Centers for Disease Control and Prevention (CDC), med fokus på karbapenemresistent. Enterobacteriaceae.
Forskerne brukte prøvene til å identifisere multiresistente bakterier. Blant prøvene viste over 85% av bakteriene motstand mot minst to forskjellige antibiotika.
Imidlertid fant Weiss og kollegaer at i heteroresistensen lå løsningen: Når de kombinerte de to antibiotika som en bakteriepopulasjon var motstandsdyktig mot, var blandingen mer effektiv til å drepe befolkningen.
Hvorfor? Fordi forskjellige delpopulasjoner i den multiresistente befolkningen var resistente mot forskjellige antibiotika, noe som betydde at forskjellige legemidler var i stand til å målrette forskjellige bakterier.
Forskerne testet også sin metode på to isolater av pannebestandig Klebsiella pneumoniae bakterier, hvorav den ene ble samlet inn fra en pasient som døde på sykehuset i 2016 av infeksjon med superbug.
Saken forårsaket alarm på den tiden, siden den belastningen av K. pneumoniae, senere kalt Nevada-2016, demonstrerte motstand mot 26 antibiotika, inkludert det ekstremt sterke stoffet colistin.
I laboratorieeksperimenter viste en kultur i Nevada-2016 heteroresistens mot to antibiotika. Likevel, når etterforskerne angrep bakteriene med en kombinasjon av disse antibiotika, rykket bakteriene tilbake.
Teamet utførte også noen tester på mus som de hadde infisert med en annen heteroresistent - og dødelig - stamme av K. pneumoniae, AR0040. Forskerne identifiserte legemiddelkombinasjonen som samsvarte med AR0040s heteroresistens, og behandlet deretter musene med den og kurerte dem for den farlige infeksjonen.
'Ikke kast disse stoffene i søpla'
Å se nærmere på heteroresistens kan belyse flere aspekter av antibiotikaresistens og bidra til å identifisere lovende måter å bekjempe den på.
Ideen om å bruke antibiotikakombinasjoner for å bekjempe vanskelige bakterier er på ingen måte ny, men studier som den nåværende kaster nytt lys over hvorfor og hvordan denne strategien kan være effektiv.
Dermed forklarer forfatterne i sin artikkel: "Multiple heteroresistance kan forklare en betydelig andel av antibiotikakombinasjoner som tidligere ble identifisert som synergistiske [arbeider i harmoni]."
Skulle heteroresistens mot mer enn ett antibiotikum bli kombinert i en bakteriestamme, bemerker Weiss imidlertid at tilnærmingen i den nåværende studien ville være ineffektiv.
Foreløpig mener forskerne foreløpig å ta eksperimentene sine videre og se hvor vellykket deres tilnærming kan være i tilfelle andre bakterier med heteroresistens.
“Vi sier: Ikke kast disse stoffene i søpla, de kan fortsatt ha noe nytte. De må bare brukes i kombinasjon med andre for å gjøre det. ”
David Weiss, Ph.D.
Mens "Vi kan ikke fortelle på forhånd hvilken kombinasjon som vil fungere [siden] det ikke er noen magisk kombinasjon," sier Weiss, og tester bakteriestammer for å finne ut effektive stoffblandinger "er ikke så mye forskjellig fra å teste bakteriestammer for resistens. til individuelle antibiotika uansett, ”gjør denne strategien pragmatisk levedyktig.
