Spektakularne odkrycie polskich naukowców. "Zbawienna słodycz" albicydyny

Badania naukowców m.in. z Polski opublikowano w prestiżowym czasopiśmie "Nature Catalysis".

Jak czytamy na stronie Uniwersytetu Jagiellońskiego, polską częścią zespołu kierował prof. Jonathan Heddle z Małopolskiego Centrum Biotechnologii UJ. Odkrycia dokonano we współpracy z laboratoriami Prof. Rodericha Süssmutha z Uniwersytetu Technicznego w Berlinie oraz dr. Dmitry’ego Ghilarova z John Innes Centre w Wielkiej Brytanii.

Czytaj też: Megality i setki kurhanów. Wszystko na jednej górze. Niezwykłe odkrycie Polaków

W czasie swoich prac naukowcy badali toksynę roślinną, której unikalną metodę niszczenia bakterii można wykorzystać do stworzenia nowej, potężnej gamy antybiotyków. Chodzi o albicydynę, która wytwarza jest przez patogen bakteryjny roślin Xanthomonas albilineans. Ta ma powodować oparzelinę liści trzciny cukrowej - stąd tzw. "zbawienna słodycz" w walce z bakteriami.

Jak pisze "Guardian", nowy antybiotyk ma atakować bakterie w niespotykany dotąd sposób, dzięki czemu może być skuteczny w walce z bakteriami odpornymi na obecne już w naszym życiu lekarstwa. "Nie mogliśmy wywołać żadnej oporności na albicydynę w laboratorium. Uważamy, że bakteriom bardzo trudno będzie rozwinąć oporność na antybiotyki, będące pochodnymi albicydyny" - zaznacza dr. Dmitry Ghilarov.

Właściwości bakteriobójcze albicydyny odkryto dekady temu, jednak dopiero teraz poddano je szczegółowym badaniom. "W tamtym czasie nie wiedzieliśmy dokładnie, w jaki sposób atakuje ona bakterie, więc nie mogliśmy wykorzystać jej jako podstawy nowych antybiotyków, ponieważ mogły one wywołać różnego rodzaju komplikacje w organizmie człowieka" - podkreśla ekspert z Wielkiej Brytanii.

"Teraz, gdy mamy wiedzę strukturalną, możemy tworzyć modyfikacje albicydyny, aby poprawić jej skuteczność i właściwości farmakologiczne" - dodaje dr Ghilarov.

Co odkryli badacze? Albicydyna bierze za cel enzym, występujący zarówno w roślinach, jak i w bakteriach, zwany gyrazą DNA, lub po prostu gyrazą. "Enzym ten łączy się z DNA i zręcznie zwija jego strukturę w procesie zwanym superskręcaniem, koniecznym dla komórek do prawidłowego funkcjonowania" - czytamy.

W komunikacie Uniwersytetu Jagiellońskiego czytamy, że gyraza ma jeden słaby punkt - i to właśnie tam następuje uderzenie albicydyny.

"Gyraza, żeby wykonać swoje zadanie, musi błyskawicznie przeciąć podwójną helisę DNA. Jest to o tyle niebezpieczne, że rozerwanie DNA prowadzi do śmierci komórki. W normalnych okolicznościach gyraza natychmiast ponownie łączy rozerwane części DNA, ale albicydyna uniemożliwia to połącznie, co powoduje rozerwanie DNA i śmierć bakterii" - tłumaczą naukowcy.

Odkrycie naukowców z Polski, Niemiec i Wielkiej Brytanii może stanowić przełom. Jak podkreśla WHO - Światowa Organizacja Zdrowia - nadużywanie antybiotyków doprowadziło do uodpornienia się bakterii na stosowane leczenie. Z ostatnich badań wynika, że z powodu takich bakterii tylko dziennie umiera około 3500 osób. W 2019 roku z powodu infekcji bakteryjnych, odpornych na antybiotyki, zmarło 1,2 miliona ludzi na całym świecie.

"Jednym z problemów jest to, że firmy farmaceutyczne po prostu nie prowadzą wystarczających badań i rozwoju nowych antybiotyków" - tłumaczy prof. Tony Maxwell z Wielkiej Brytanii. I dodaje: "Nowe zrozumienie działania albicydyny, musi jest dobrą wiadomością. Stworzenie klinicznie skutecznych wersji antybiotyków może zająć lata, ale daje nadzieje na to, że pewnego dnia możemy zyskać nową broń do walki z bakteriami".

Naukowcy są jednak zgodni. By pozyskać nowy antybiotyk potrzebne są ingerencje państw i rządów. "Aby wszystko ruszyło, rząd musi wkroczyć, tak jak to miało miejsce w przypadku opracowywania szczepionek. Rząd musi zapewnić zachęty lub utworzyć specjalny instytut rozwoju antybiotyków" - podkreśla dr Ghilarov.