Tim hrvatskog znanstvenika Ivana Đikića došao je do važnog otkrića koje će pomoći u borbi s bakterijskom otpornošću na antibiotike, što je jedan od gorućih javnozdravstvenih problema današnjice.
Đikić i suradnici razotkrili su molekularni mehanizam toksina SdeA, koji bakterija legionela koristi kako bi uništavala stanice i izazvala legionarsku bolest. To postignuće objavljeno je u internetskom izdanju vodećeg znanstvenog časopisa Nature.
Podsjetimo, prof. Đikić već se nekoliko godina bavi istraživanjem zloglasne bakterije legionela, uzročnikom legionarske bolesti, odnosno atipične upale pluća koja kod osoba s narušenim imunitetom završava fatalnim ishodom. Istražujući legionelin enzim SdeA, Đikićev je tim krajem 2016. godine otkrio da taj toksin koristi protein ubikvitin u ljudskim stanicama kako bi blokirao njihov imunološki odgovor. Sada su Đikić i suradnici otišli i korak dalje.
- U ovom radu odgonetnuli smo atomsku strukturu SdeA enzima te objasnili kemijsku reakciju njegova djelovanja. Na temelju riješene strukture napravili smo mutante u genomu bakterije, koje više nisu bile sposobne širiti se u imunološkim stanicama poput makrofaga - pojasnio je Ivan Đikić, profesor na Sveučilištu Goethe u Frankfurtu. - Koristeći pročišćene enzime izolirali smo i prve kemijske inhibitore, koji mogu blokirati tu cijelu grupu enzima. Iako je prerano govoriti hoće li ta vrsta inhibitora na kraju postati i lijek, ovo otkriće otvara potpuno nova vrata u pristupu i ciljanom inhibiranju bakterija koje je potpuno neovisno o djelovanju antibiotika - dodao je Đikić.
Sve raširenija otpornost bakterija na antibiotike dovodi do toga da se brojne infekcije, uključujući upale pluća, sve teže liječe. Uzroke tog velikog problema znanstvenici vide u prekomjernom i često nepotrebnom prepisivanju antibiotika, primjerice za prehlade, koje su virusne infekcije. Nadalje, činjenica je da u posljednjih 30 godina nije došlo do razvoja novih antibiotika kako se to optimistički očekivalo. No, Đikić ima novi pristup borbi s bakterijskim upalama.
- Glavna je hipoteza da bakterije ne štete ljudskim stanicama samo svojim množenjem, što se može blokirati antibioticima, nego i lučenjem toksičnih enzima ili efektora. To posljedično dovodi do oštećenja tkiva te je često uzrokuje fatalni ishod pacijenata, primjerice u slučaju upale pluća kod legionele ili sepse kod salmoneloze. Već nekoliko godina proučavamo štetno djelovanje bakterija poput salmonele, legionele i šigele i uvidjeli smo da te, ali i druge bakterije koriste slične mehanizme oštećenja tkiva pri akutnim i kroničnim upalama - pojasnio je Đikić.
- Vjerujem da ćemo blokiranjem toksičnih enzima bakterija smanjiti patološke efekte kod ljudi. Taj pristup ne ovisi o antibioticima, a može se koristiti i paralelno s njima. Vjerujem da će se u budućnosti ovakvi, ali i drugi pristupi inhibiciji bakterija sve više koristiti kod bakterija koje su postale neovisne o antibioticima - zaključio je Đikić.
Jedan od najuspješnijih hrvatskih znanstvenika u svijetu postao je poznat po svojim istraživanjima tumora. Međutim, zadnjih godina fokusiran je i na područje bakterijskih upala te otpornosti bakterija na antibiotike. To je prepoznao i Europski istraživački savjet (ERC) dodijelivši mu prošle godine 2,5 milijuna eura za ta istraživanja koja bi mogla rezultirati novim antibakterijskim lijekovima različitim od antibiotika.
- Sve je počelo slučajno od jednostavnog znanstvenog pitanja. Zanimao me mehanizam odgovora bakterija i tumorskih stanica na vanjske pritiske, uključujući i lijekove. Primijetili smo da obje stanice odgovaraju ubrzanom evolucijom i fascinantnom sposobnošću reorganiziranja genoma na vanjske stresove. Na temelju toga danas u laboratoriju povezujem oba projekta istražujući direktni utjecaj patoloških bakterija, poput salmonele, ili normalne bakterijske flore tj. mikrobiote na razvoj i širenje tumora. Na tim ćemo projektima aktivno raditi u institutu Frankfurt Cancer, novom onkološkom centru koji ćemo uskoro otvoriti u Frankfurtu - istaknuo je Đikić.