Objev antibiotik na počátku 20. století naprosto změnil moderní medicínu. Nekomplikované infekce, které dříve zabíjely, se náhle staly banální záležitostí. Schopnost léků zatočit s bakteriemi umožnila běžné operace, transplantace orgánů a chemoterapii pro léčbu rakoviny.

Bohužel se ale lidstvo nechalo omámit vidinou univerzální léčby natolik, že se antibiotika používala příliš často a nevhodně. Mnoho typů bakterií si vyvinulo vůči běžně používaným antibiotikům rezistenci a objevily se i takzvané superbakterie, na které nezabírá téměř nic. Ty se staly noční můrou ředitelů nemocnic a domovů důchodců. Světová zdravotnická organizace varuje: světu docházejí účinná antibiotika.

Silnější léky nejsou vždy nejlepší

Nový test, který vyvinuli vědci z Kalifornské technické univerzity Caltech, dokáže identifikovat odolné bakterie do půl hodiny. Lékařům tak umožní zvolit konkrétní antibiotika na míru a lépe zacílit léčbu. Článek o nové metodě byl začátkem října publikován v časopise Science Translational Medicine.

Když lékaři léčí pacienta s bakteriální infekcí, často přeskakují léky první volby amoxicilin nebo methicilin, jelikož je dobře možné, že vůči nim bude bakterie odolná, a sahají rovnou po silnějších účinných látkách, jako je ciprofloxacin. Tím se sice zvyšuje pravděpodobnost, že lék zabere, ale z dlouhodobého hlediska to není ideální praxe. Rutinní používání silných antibiotik zvyšuje pravděpodobnost, že si vůči nim bakterie vypěstují odolnost.

„V současné době předepisujeme silná antibiotika příliš často, takže k vybudování rezistence dochází dříve, než by bylo nutné. Měli bychom si tyto léky nechávat pro skutečně vážné situace,“ řekl Nathan Schoepp, jeden z autorů studie.

Problém je, že doposud neexistoval žádný rychlý a snadný způsob, jak zjistit, zda je konkrétní infekce odolná vůči konkrétní účinné látce. Lékař nabral stěr, poslal ho do laboratoře, a pak musel na výsledek čekat dva až tři dny, než mohl předepsat skutečně cílenou léčbu.

„Léčba se řídí podle standardů formulovaných například Světovou zdravotnickou organizací nebo Centrem pro kontrolu a prevenci nemocí. Problém je, že když předepisujeme léky, tak vlastně nevíme, co pacientovi je, protože testy jsou tak pomalé,“ řekl pro vědecký web Eurekalert Rustem Ismagilov, profesor chemie a chemického inženýrství. „S tímto testem můžeme změnit svět. Změníme způsob, jakým se předepisují léky.“

Půl hodiny místo dvou dnů

Ismagilov, Schoepp a jejich kolegové si vzali za cíl vyvinout test, který půjde zvládnout během jedné návštěvy lékaře. Soustředili se na jednu z nejběžnějších lidských nemocí – zánět močových cest, který během života prodělá až polovina žen. Infekce močového traktu jen v USA ročně přivedou milión lidí do ordinace praktického lékaře a další milión na pohotovost do nemocnice.

Nový test funguje následovně: vzorek moči od pacienta s infekcí močových cest se rozdělí na dvě části. Jedna se na 15 minut vystaví působení antibiotika, zatímco ta druhá se inkubuje bez léků. Bakterie z obou vzorků se potom rozbijí, aby bylo možné vidět jejich buněčný obsah. Ten potom projde procesem, který kombinuje chemickou metodu zvanou dLAMP a přístroj zvaný SlipChip. Ten také zkonstruoval Rustem Ismagilov s kolegy a umožňuje provádět řadu různých chemických reakcí. Kombinací chemických látek se docílí toho, že se na čipu zmnoží určité DNA markery. Ty se potom zobrazí jako jasně viditelné tečky a je možné je spočítat a vyhodnotit.

Test pracuje na principu, že typické bakterie svou DNA za přítomnosti antibiotik replikují hůř, čímž se v roztoku objeví méně DNA markerů. Nicméně pokud jsou bakterie vůči antibiotikům rezistentní, replikaci DNA nic nebrání, a tak se objeví stejný počet DNA markerů v roztoku s antibiotiky i bez nich.

Vědci vyzkoušeli test na 54 vzorcích moči pacientů s infekcí močových cest způsobenou bakterií Escherischia coli. Test se v 95 procentech shodoval s výsledky získanými běžnou dvoudenní metodou, což je považováno za dosažení zlatého standardu přesnosti.

Ismagilov a Schoepp plánují teď testovat i další druhy bakterií. Doufají také, že se jim povede přizpůsobit testovací metodu tak, aby fungovala i na vzorky krve. To bude složitější, protože bakterií bývá v krvi přítomno méně než v moči. Bylo by tak ovšem možné léčit krví přenosná onemocnění, která jsou často smrtelná, když se nezačnou léčit včas.