Atsparios antibiotikams bakterijos buvo jau prieš milijonus metų

– Išgirdus žodį „bakterija“, kyla mintis, kad tai kažkas, ko reikėtų saugotis, ką reiktų naikinti. Bet bakterijos būna ir geros, ne tik blogos.

– „Gerosios bakterijos“ yra gana populiarus, sakyčiau, žiniasklaidos pasiūlytas terminas. Jos – neatsiejama kiekvieno individo, t. y. kiekvieno žmogaus, dalis. Moksliškai tai vadinama mikrobioma. Ne vienas yra girdėjęs, kokią dalį žmogaus organizme užima bakterijos. Skaičiai įspūdingi – jos gali sudaryti kelis kilogramus kūno svorio, o kai kas mano, kad net daugiau.

Yra tūkstančiai rūšių bakterijų, kurios gyvena visur – ant odos, gleivinės, vidinėse gleivinėse, žarnyne, burnos ertmėje, nosiaryklėje. Visur, kur tik norime, rasime bakterijų. Jos yra susigyvenusios su žmogaus ląstelėmis ir audiniais. Be mikrobiomų, kurios gyvena kartu su mumis, mūsų imuninė sistema nefunkcionuotų taip gerai, kaip funkcionuoja dabar ir apsaugo mus nuo vadinamųjų patogeninių mikroorganizmų. Ne tik nuo mikroorganizmų – taip pat nuo parazitų arba, kitaip tariant, infekcijų.

– Nors žodį „bioįvairovė“ esame linkę dažniau girdėti kalbant apie paukščius ar gyvūnus, ar teisinga būtų sakyti, kad biologinė bakterijų įvairovė yra labai svarbi ir mums, žmonėms?

– Bioįvairovė yra daug didesnė nei jūsų paminėti paukščiai, gyvūnai ar vabzdžiai. Šiandienos problema, itin dominanti mokslininkus ir jau tyrinėjama, – kaip suprasti ir pažinti bakterijų įvairovę, nes dauguma jų vis dar nepažintos. Kodėl jos nepažintos, jei mokslo technologijos taip gerai išsivysčiusios? Pagrindinė problema – didžioji dalis bakterijų gyvena aplink mus ir yra sunkiai kultivuojamos mokslininkų laboratorijose. Ne visada pavyksta atkartoti aplinkos sąlygas, kuriose jos gyvena, dėl to pažinti jas ar jų gerąsias, naudingas savybes, kurias galima išnaudoti biotechnologijoje, yra sunku.

Pavyzdžiui, bakterija geba sintetinti junginį, kuris mums labai naudingas, pavyzdžiui, gaminant kažkokius polimerus. Tačiau atpažinti jas vis dar yra problema, nes šios bakterijos gyvena ten, kur labai aukšta temperatūra, didžiulis slėgis, didelė druskų koncentracija, rūgštingumas. Turiu galvoje labai ekstremalias ekologines nišas, kai ir UV spinduliuotė didžiulė, radiacija taip pat padidėjusi.

– Pastaruoju metu mes dažniau girdime ne apie gerąsias bakterijas, o superbakterijas, kurios yra atsparios visiems žinomiems antibiotikams. Moksliniai tyrimai rodo, kad tokių bakterijų vis daugėja. Ligų sukėlėjų skaičius taip pat auga. Su kuo siejama ši problema?

– Esate teisi, bakterijų atsparumo antibiotikams problema tik aštrėja. Šiandien mokslininkai ir tyrėjai sutinka, kad ši problema didžiąją dalimi susijusi su žmonių veikla. Antibiotikams ir kitoms biologiškai aktyvioms medžiagoms atsparias bakterijas atsirasti skatina būtent tų medžiagų vartojimas. Pavyzdžiui, jų naudojimas žemės ūkyje skatinant augimą ar gyvulininkystėje – prieaugį.

Bakterijos yra mikroorganizmai, kurie kovoja dėl išlikimo, siekia užkariauti sau nišą, tad bando prisitaikyti ir prie tokių sąlygų. Ką reiškia „bando prisitaikyti“? Kaip minėjau, bakterijų DNR yra vienoje ląstelėje ir ji gali labai greitai pakisti, kitaip tariant, mutuoti. Bakterija, gyvenanti aplinkoje, kurioje yra didelė antibiotikų koncentracija, įprastai turėtų būti negyvybinga – būtų antibiotiko nužudyta. Tačiau dėl savo genetinės medžiagos lankstumo bakterija įgyja mutacijų ir pradeda gaminti produktus, suskaidančius tą antibiotiką. Taip gana greitai įgyjamas atsparumas antibiotikui.

Žinoma, ne visos bakterijos išlieka, kai kurias mūsų priemonės įveikia. Vis dėlto dėl mutacijų atsiranda tam tikrų padermių arba, kitaip sakant, bakterijų klonų. Ištyrę matome, kad tokiose atspariose bakterijose vyrauja ne vienas, o daugiau atsparumo mechanizmų, kurie lemia atsparumą daugeliui antibiotikų klasių. Vėlgi, antibiotikų arsenalas yra didžiulis, tad ginklų mes turime. Tačiau bakterijos prisitaiko tokiu būdu, kad įgyja atsparumą plataus veikimo spektro antibiotikams. Susidūrę su tokiais organizmais, mes lyg ir nebeturime ginklų.

– Kokie alternatyvūs būdai, galbūt pasitelkiant genų inžineriją, yra svarstomi, siekiant spręsti  kovos su blogųjų bakterijų atsparumu antibiotikams problemą?

– Kol kas idėjos surasti naujų antibiotikų, kurie veiktų visai kitokiais mechanizmais, negu mums žinomi dabar esantys ar sukurti per septynis dešimtmečius, atsisakoma. Pokalbio pradžioje šnekėjome, kad biosferoje yra nesuskaičiuojama galybė bakterijų ir mes jų visų nepažįstame. Beje, ištyrus  aiškėja, kad atsparumas antibiotikams nėra žmogaus veiklos padarinys. Bakterijos egzistavo prieš milijonus metų, atsparumas antibiotikams – taip pat.

Kaip gali taip būti, jei pirmasis antibiotikas sukurtas praėjusio šimtmečio 3–4 dešimtmetyje ir pradėtas vartoti karo metais? Pasirodo, kad organizmai, gyvuodami biosferoje, gamina antibiotikus tam, kad nuginkluotų kitas organizmų rūšis, – tai jų konkurencinis pranašumas užimant ekologines nišas. Tai reiškia, kad atsparumas atsirado kaip mikroorganizmų kovos būdas. Žvelgiant į biosferos įvairovę, tikimasi, kad tie kovos būdai dar nežinomi ir pavyks atrasti naujų molekulinių mechanizmų, padėsiančių kovoti su bakterijomis. Tai reiškia, kad senųjų  būdų – antibiotikų paieškos būdų – nėra atsisakyta.

O kaip alternatyvus būdas kovoti su bakterijomis atrodo virusų panaudojimas – apie tai svarstoma jau ne vieną dešimtmetį. Kitaip tariant, tai – bakteriofagų terapija. Bakteriofagų preparatas atakuoja, infekuoja ir sunaikina tik labai konkrečią bakterijų rūšį. Bet antibiotikai vis tiek yra labai veiksminga terapijos rūšis, kuri gelbsti milijonus gyvybių. Nors svarstoma kita alternatyva, ji dar nėra reikiamai ištobulėjusi. Ši alternatyva galėtų būti svarstoma kaip viena pirmųjų kovos su bakterijomis priemonių, jei ir toliau bus tokie dideli atsparumo antibiotikams vystymosi tempai. Gal tai pavyks padaryti ir šiame dešimtmetyje.