Inspirací pro originální recept na přípravu nových antibiotik bylo „molekulární lego“ – stavebnicový princip, kterým půdní mikroorganismy skládají své přírodní látky. „Podstata přípravy nových antibiotik, nazvaných CELIN a ODCELIN, spočívá v nepřírodní kombinaci CELesticetinu a LINkomycinu, dvou přírodních látek – linkosamidů, známých už od 60. let. Veškeré snahy získat účinnější linkosamidová antibiotika se logicky soustředily na chemické úpravy účinnějšího linkomycinu. Tak vznikl dnes nejpoužívanější lék skupiny – klindamycin,“ vysvětluje Jiří Janata, vedoucí Laboratoře biologie sekundárního metabolismu Mikrobiologického ústavu AV ČR, koordinující projekt Struktura a funkce přírodních látek v centru BIOCEV. „Kombinovat linkomycin s málo aktivním celesticetinem za celou dobu nikoho nenapadlo. Chemicky je to velmi komplikované a po celá desetiletí chyběly vědcům potřebné znalosti,“ dodává Jiří Janata. Vědci dokonce věří, že mohou mikroby naprogramovat tak, aby tato nová léčiva přímo vyráběly. Plánují zkombinovat geny pro linkomycin a celesticetin do jediného produkčního organismu.
Tým Jiřího Janaty více jak deset let studoval, jakým způsobem vznikají v mikroorganismech přírodní linkosamidy. Pochopení těchto složitých procesů umožnilo vědcům najít správnou kombinaci přírodních stavebních kamenů a vytvořit nová antibiotika bez použití chemických procesů. „Tímto krokem jsme napodobili, nebo dokonce i předběhli přírodu, kde obdobným způsobem evoluce přírodních antibiotik skutečně probíhá. Domníváme se, že námi připravené nové látky v přírodě existují, jenom je zatím nikdo neobjevil,“ doplňuje Zdeněk Kameník, jeden z autorů úspěšného článku. Samotné vědce překvapil několikanásobně vyšší antibiotický účinek v porovnání s průmyslově vyráběným linkomycinem. Nové látky si nechali patentovat a zahájili rozsáhlé testování účinků na širší skupině mikroorganismů, včetně těch odolných ke stávajícím antibiotikům. Podobným způsobem připravili více než stovku dalších látek. U některých z nich se očekává vysoká účinnost i proti malárii. Pro komerční využití však bude rozhodující, zda se podaří připravit mikroorganismy přímo produkující tyto látky. I v případě úspěšného vývoje vede k medicínsky použitelnému léčivu ještě mnohaletá práce.
„Odolnost k antibiotikům není nic nového. Spolu s existencí antibiotik jdou v přírodě ruku v ruce milióny let. Lidstvu se v polovině minulého století povedl husarský kousek. Převezli jsme lidské mikroorganismy, původce do té doby smrtelných onemocnění, když jsme na ně vyrukovali s látkami z jiného prostředí, především z půdy. Díky tomu jsme si prodloužili život o mnoho let. Bereme to jako vítězství definitivní. Jenže tak tomu není, patogenní mikroorganismy se našim antibiotikům naučily bránit. Chceme-li vítězství uhájit, čeká nás permanentní zápas spočívající ve vývoji nových látek. Délka procesu od základního výzkumu k použitelnému léčivu je 20 až 30 let. S naším objevem jsme přibližně v polovině této cesty,“ říká Jiří Janata.
České molekulární lego je klíčem pro poražení bakterií odolných vůči antibiotikům
záznam pořadu Čt: Události
stopa: 30:03 – 34:59
Chemical Science_titulní stránka a publikace
Odkaz na publikaci: http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/sc/c6sc04235j#!divAbstract