Infekce způsobené bakteriemi MRSA (na obrázku) mohou vést k vážným zdravotním komplikacím. Lyziny zabíjejí mikroby tím, že ničí buněčnou stěnu bakterie (zeleně).

Člověk je v neustálém závodě ve zbrojení s infekčními bakteriemi. Abychom tyto choroboplodné mikroby zahubili, vyvíjíme silná antibiotika; a bakterie si naopak proti těmto lékům vyvíjejí rezistenci. Vylepšujeme tedy naše antibiotika a bakterie se podle toho vylepšují – výsledkem jsou takzvané superbakterie. Léky stále častěji nedokážou tyto vysoce přizpůsobené bakterie zlikvidovat, takže naše těla zůstávají nebezpečně bezbranná.

Vzhledem k této krizi vyvíjel Vincent A. Fischetti z Rockefellerovy univerzity téměř 20 let novou formu antimikrobiální munice známou jako lyziny. Nyní byly tyto enzymy zabíjející bakterie zkoumány ve druhé fázi klinických studií na lidech a staly se tak první alternativou antibiotik, která v této fázi klinického vývoje dosáhla úspěšných výsledků.

Přirozený zabiják

Některé viry jsou velmi dobré v zabíjení bakterií. Tyto viry, známé jako bakteriofágy nebo jednoduše fágy, infikují mikroba, replikují se v něm a poté produkují enzymy lyziny, které štěpí buněčnou stěnu bakterie. V důsledku toho se z nitra bakterie uvolní potomci fágů a bakterie sama zahyne.

V přírodě je tento druh útoku běžný: bakteriofágy obývají vše od oceánů a půdy až po lidská těla a pomáhají regulovat populace mikrobů všude, kam se dostanou. Ve skutečnosti je každých 48 hodin polovina bakterií na Zemi zničena fágy, což z lyzinů činí nejrozšířenější činitele zabíjející bakterie na Zemi.

V laboratoři lze lyziny použít jako nástroj k rozbíjení a studiu buněčných stěn bakterií – což je přesně to, co Fischetti dělal na Rockefellerově univerzitě asi před dvaceti lety. Současně jeho laboratoř pracovala také na vakcíně proti streptokokovým infekcím a širší vědecká obec se stále více obávala infekcí odolných vůči antibiotikům. Tato souhra událostí vedla Fischettiho k průlomu.

„Protože jsem pracoval s lyziny, věděl jsem, že zabíjejí bakterie okamžitě. Náhodou jsem měl v laboratoři zvířata, která byla orálně kolonizována streptokoky pro mé studie vakcín,“ vzpomíná. „Tak jsem si řekl, že těm kolonizovaným myším prostě dám lyzin a uvidíme, co se se streptokoky stane.“

Účinek byl dramatický: hodinu po podání léku byla zvířata dekolonizována od streptokoků. Následná publikace tohoto zjištění byla první zprávou o terapeutickém využití fágových lyzinů.

Poháněn tímto výsledkem začal Fischetti a později i další vědci vyvíjet lyziny proti několika typům bakterií rezistentních vůči lékům, z nichž mnohé úspěšně vyléčily infekce na široké škále zvířecích modelů. Až donedávna však nikdo netestoval, zda je tento typ léčby bezpečný a účinný u lidí.

Nový přístup

Bakterie odolné vůči lékům jsou obzvláště nebezpečné – a zvláště časté – v nemocnicích, kde infekce může komplikovat výsledky již tak nemocných pacientů. Zvláštní obavy v tomto prostředí vzbuzuje infekce zlatým stafylokokem rezistentním vůči meticilinu (S. aureus) neboli MRSA. Ačkoli některé případy MRSA mají mírný průběh, může být tato bakterie život ohrožující, pokud se rozšíří do krve, což je stav známý jako bakteriémie.

Jak naznačuje část názvu „methicilin-rezistentní“, MRSA nereaguje na standardní antibiotika – což z něj činí ideálního kandidáta pro léčbu novým druhem bakteriálního zabijáka. Za tímto účelem si biotechnologická společnost ContraFect před sedmi a půl lety licencovala od společnosti Rockefeller lyzin, který je zaměřen na stafylokoky a také na některé streptokoky. Společnost pak tento lyzin, nyní nazývaný exebacase, vyvinula pro léčbu lidských infekcí vyvolaných S. aureus, včetně MRSA.

Po klinické studii fáze I, která ukázala, že exebacase nevede u lidí k žádným závažným vedlejším účinkům, společnost ContraFect posunula výzkum do randomizované, dvojitě zaslepené, placebem kontrolované studie fáze II na hospitalizovaných pacientech s bakteriemií S. aureus, z nichž přibližně třetina měla MRSA. 116 z těchto pacientů bylo náhodně rozděleno tak, aby kromě antibiotické léčby dostávali buď exebacase, nebo placebo, a byli sledováni po dobu čtrnácti dnů. Vědci zjistili, že míra léčebné odezvy byla o více než 40 % vyšší u pacientů s MRSA, kteří dostávali exebacase, než u pacientů léčených pouze antibiotiky – tento výsledek považuje Fischetti za velmi povzbudivý nejen pro exebacase, ale pro lyziny obecně.

„Je to poprvé, co se lék na bázi lyzinu dostal v klinickém vývoji tak daleko. Ve skutečnosti neexistuje žádná alternativa antibiotika, která by kdy úspěšně dokončila druhou fázi zkoušek,“ říká. „Je třeba udělat více práce, ale tato studie je velmi slibná.“

Pokračovat hodlá společnost ContraFect ve větší studii fáze III, která je nezbytná k tomu, aby byl lyzin schválen jako lék.

Fischetti doufá, že vývoj exebacase je součástí širšího posunu v tom, jak výzkumníci a lékaři uvažují o léčbě bakteriálních infekcí. „Bakterie jsou stále odolnější vůči antibiotikům,“ říká. „A my ukazujeme, že existují i jiné způsoby, jak s nimi bojovat.“