Lumea are mare nevoie de antibiotice eficiente. Rezistența bacteriilor la antibiotice este o problemă gravă de sănătate publică, limitând drastic numărul de antibiotice disponibile pentru tratarea unor infecții comune. În fiecare an, 25.000 de persoane mor din cauza unei infecții cauzate de bacterii rezistente la antibiotice. Și asta doar la nivelul Uniunii Europene. Mai mult de jumătate din tulpinile patogene de Escheria coli, de exemplu, sunt în prezent rezistente la antibiotice, conform datelor publicate de Centrul European pentru Controlul și Prevenția Bolilor (ECDC). Însă procesul de dezvoltare de antibiotice noi este dificil și lent. Modalități noi de a utiliza eficient antibioticele pe care le avem deja ar contribui semnificativ la scăderea numărului deceselor cauzate de infecții cu bacterii rezistente la antibiotice.
O echipă de biologi de la University of California, Los Angeles (UCLA) a testat eficacitatea unor combinații de antibiotice în eradicarea bacteriei E. coli. Ei au descoperit 8.000 de combinații de patru sau cinci antibiotice care ar putea fi eficiente în tratarea acestei bacterii, recunoscute pentru rezistența sa la antibiotice. Rezultatele au fost publicate la 3 septembrie în revista NPJ Systems Biology and Applications.
Biologii americani au testat opt antibiotice din clase diferite ca modalitate de acțiune, în diferite combinații de câte două, trei, patru sau cinci molecule și în concentrații diferite. În total au fost testate 18.278 de combinații și concentrații de antibiotice. Antibioticele testate au fost: ampicilina, cefoxitina, ciprofloxacina, doxiciclina, eritromicina, acidul fusidic, streptomicina și trimetroprimul.
Pentru fiecare combinație de antibiotice testată, cercetătorii au făcut o predicție a eficienței bazată pe un model matematic complex. Ei se așteptau ca unele combinații de antibiotice să fie eficiente în distrugerea bacteriei E. coli, însă au fost surprinși de cât de multe combinații s-au dovedit mai eficiente decât predicția inițială, în special atunci când acestea au inclus patru sau cinci molecule – mai mult de 8.000 de combinații de antibiotice și-au demonstrat eficiența în eradicarea bacteriei E. coli.
Până la acest moment, se credea că beneficiile combinării a trei sau mai multe molecule antibacteriene ar fi mai mici, deoarece interacțiunile între molecule ar anula o parte din efectul terapeutic al acestora. Rezultatele studiului efectuat de biologii americani nu doar infirmă această teorie, ci oferă o alternativă promițătoare și în același timp accesibilă pentru criza antibioticelor cu care ne confruntăm în prezent.
„Există o tradiție de a folosi un singur medicament, maximum două. Noi oferim o alternativă promițătoare: nu ar trebui să ne limităm la folosirea unei singure molecule sau a unor combinații de câte două. Ne așteptăm ca mai multe din combinațiile descoperite și testate acum să funcționeze mai bine decât actualele tratamente antibiotice”, a declarat Pamela Yeh, unul din autorii principali ai studiului, în comunicatul de presă care anunță rezultatele acestuia.
Pentru a prezice și a testa eficacitatea unui număr atât de mare de combinații de molecule în diferite concentrații, biologii de la UCLA au apelat la un program computerizat. O componentă importantă a acestui program este un algoritm matematic care analizează modul în care mai multe componente interacționează, potențându-și, modificându-și sau anulându-și efectele. Acest algoritm matematic a primit acronimul MAGIC (Mathematical Analysis for General Interactions of Components). Elif Tekin, prim autor al studiului, consideră că „MAGIC este un instrument care ar putea fi aplicat cu succes și în cazul altor patologii – inclusiv în cancer – pentru a analiza interacțiunile mai multor componente și a înțelege mai bine modul de funcționare a sistemelor complexe”.
