Nové peptidy z Brna zabíjejí bakterie rezistentní na antibiotika, vědci cílí i na rakovinné buňky
Vytvoří do bakterie díru, ta jí vyteče a umře. Právě tak fungují nové peptidy brněnských vědců. Tyto chemikálie umí zabíjet i bakterie rezistentní na antibiotika, útočí ale také na lidské buňky. Vědci z Masarykovy univerzity proto teď vyvíjejí takové peptidy, které si lidských buněk ani nevšimnou. První čtyři už úspěšně otestovali na myších. A chtějí jít ještě dál – svými peptidy zkouší zabíjet i rakovinné buňky.
„Do destičky si napipetujeme bakterie, peptidy a také živné médium,“ popisuje Vendula Rašková v laboratoři Středoevropského technologického institutu CEITEC Masarykovy univerzity a začíná do destičky s devadesáti šesti jamkami piptetovat roztoky. Kromě bakterií bude v každém řádku jiný typ peptidů, v každém sloupci různá koncentrace.
Peptidy jsou chemikálie složené z aminokyselin, z nichž některé umí ničit bakterie. Nalezneme je v přírodě, ale nové typy peptidů je možné vyrobit i uměle. A brněnští vědci teď zkoumají, které z nich by mohly fungovat na bakterie, na které neúčinkují antibiotika.
„Teď si destičku vložíme na 24 hodin do inkubátoru a pak uvidíme, který peptid a při jaké koncentraci zabil dané bakterie.“
Výběrové řízení
„Každá živá buňka má okolo sebe polopropustnou membránu, kterou umí kontrolovat, co se dostane ven a co se dostane dovnitř. Některé naše peptidy umí v této membráně vytvořit takový kanálek – dírku, kterou pak ta buňka vyteče ven. A taková buňka nemůže přežít,“ vysvětluje Martina Drabinová z CEITEC Masarykovy univerzity proces účinku peptidů na bakterie.
Po 24 hodinách je roztok v každé jamce trochu jinak zakalený. Kde je zákal nejslabší, tam se bakterie nenamnožily, což znamená, že je peptid v dané koncentraci zabil.
Vedoucího výzkumné skupiny Robert Vácha vysvětluje, že v přírodě existují tisíce peptidů, které podobným způsobem zabíjejí bakterie. Jsou například v jedu včel nebo vos. Problém ale je, že většina z nich likviduje i lidské buňky. Brněnští vědci se proto snaží vyrobit nové peptidy, které budou účinné a zároveň pro pacienty bezpečné.
Různých peptidů je ale možné teoreticky vyrobit asi deset sextiliard, tedy 1040. Takové množství není možné fyzicky otestovat. Vědci jejich chování proto musí nejdříve nasimulovat na počítači a experimentálně pak prověří jenom ty nejslibnější.
První krok k úspěchu
S Robertem Váchou si na monitoru prohlížíme animaci barevných tetelících se kuliček. „To jsou naše počítačové simulace – tady vidíme chování dvou peptidů o různém chemickém složení,“ komentuje vědec.
První z nich se hned rozpadá, druhý peptid ale drží pohromadě ve tvaru podobném trubičce. Právě takové trubičky udělají do buňky díru, kterou pak její obsah vyteče.
„Simulace nám navíc ukážou, které části peptidů můžeme dál měnit, aby měly co nejraději bakterie,“ vysvětluje Robert Vácha, jak zajistit, aby se účinek neobrátil i proti lidským buňkám. „Pokud okolo bude nějaká bakterie, tak mnohem raději udělají díry do ní. A první výsledky ukázaly, že naše peptidy dokážou zabít bakterie v myších, aniž by jim ublížily,“ dodává.
Vědci takto v pilotních experimentech na myších úspěšně otestovali čtyři nové peptidy. Mohla by to být naděje pro boj s bakteriemi, na které nezabírají antibiotika. „Rádi bychom také cílili na rakovinu a rakovinné buňky. Ale zatímco u bakterií už máme výsledky i na myších, tak účinek na rakovinu testujeme pouze ve zkumavkách,“ doplňuje vedoucí výzkumu.
Podle brněnských vědců by peptidy mohly být účinné hlavně na solidní, tedy pevné nádory – třeba na rakovinu plic. Pokud půjde vše hladce, lékaři by mohli začít nové peptidy testovat na prvních pacientech s rakovinou nebo bakteriálními infekcemi během dvou nebo tří let.
