Sciencemag.cz
Doporučujeme
Čím více antibiotik se používá, tím vyšší odolnost vůči nim si bakterie vytvářejí. Výzkum dokumentuje vysokou úroveň kontaminace životního prostředí bakteriemi rezistentními k antibiotikům. Ty si samy předávají geny obsahující informace o rezistenci vůči antibiotikům. Léčba nemoci způsobených rezistentními bakteriemi je komplikovanější, dražší a delší. Jakým způsobem se šíří bakterie rezistentní na antibiotika a co šíření ovlivňuje, budou studovat vědci z Veterinární a farmaceutické univerzity Brno.
Rezistentní bakterie se objevují a šíří rychle. „V současné době jsou některé bakterie rezistentní na mnoho léčiv, ale také na vyšší teploty a látky v desinfekčních prostředcích. Je to odrazem toho, jaký problém antibiotická rezistence představuje.“ popisuje doktorka RNDr. Monika Dolejská, Ph.D. z Ústavu biologie a chorob volně žijících zvířat VFU Brno. Té Grantová agentura České republiky schválila projekt Epidemické plazmidy antibiotické rezistence – evoluce, plasticita a fitness, který navazuje na dosavadní práci vědců z VFU Brno. Projekt současně upevní spolupráci v rámci středoevropského technologického institutu CEITEC, v jehož laboratořích na VFU Brno se bude realizovat značná část náročných experimentů. Výzkum přinese poznatky, které by mohly být do budoucna použity v boji proti kmenům bakterií rezistentním na antibiotika, nebo nalezení účinných preparátů, které zastaví šíření plazmidů a tedy také genů antibiotické rezistence.
V současné době se oblast výzkumu zaměřuje na objasnění toho, proč jsou některé bakterie úspěšnější než jiné. Problematika se týká právě plazmidů. Některé se šíří po celém světě mezi různými druhy bakterií a vědci je nachází takřka všude. Doposud se ovšem neví, proč tomu tak je. A na to se chce řešitelský tým Moniky Dolejské v rámci svého výzkumu zaměřit. Projekt navazuje na předchozí výzkum a týká se opět rezistence bakterií k antibiotikům. „Budeme zkoumat mobilní genetické elementy. Jedná se o přídatnou DNA, kterou s sebou bakterie nese a která hraje významnou roli pro její evoluci, ale současně obsahuje geny, které způsobují rezistenci k antibiotikům. Tuto DNA si bakterie navzájem předávají. Může se šířit i mezi nepříbuznými bakteriemi, které pak sdílejí stejnou genetickou informaci,“ vysvětluje doktorka Dolejská.
Nový projekt úzce navazuje na předchozí výzkum, za který Monika Dolejská získala Cenu předsedy Grantové agentury ČR. V něm se řešitelský tým univerzity věnoval aktuální problematice rezistence bakterií k antibiotikům. „Cílem předchozího projektu bylo zjistit výskyt rezistence k rizikovým cefalosporinům u bakterií v různých prostředích, analyzovat její genetický základ a definovat cesty šíření. Dílčím úkolem bylo posoudit dopad antibiotické terapie na výskyt a přenos antibiotické rezistence a definovat riziko pro zdraví člověka, zvířat a prostředí. Nyní budeme zkoumat, jak přenos rezistence mezi bakteriemi probíhá, jakými faktory je ovlivněn, dále se soustředíme na změny v genetické výbavě plazmidů, na jejich vývoj a sdílenou genetickou informaci. Chceme se zaměřit také na to, jakou roli v existenci plazmidů sehrála antibiotika a další účinné látky a jakou funkci mohou plnit při přenosu plazmidů,“ popisuje cíle výzkumu doktorka Dolejská.
Výzkum navazuje na práci Ústavu biologie a chorob volně žijících zvířat a Ústavu infekčních chorob a mikrobiologie VFU Brno. Díky předešlým výzkumům univerzita disponuje množstvím vzorků, ze kterých budou vědci vycházet. Jedná se nejen vzorky z České republiky, zkoumat budou také materiál z Ameriky, Afriky či Austrálie. Plánují i sběr nových klinicky významných vzorků z nemocnic a to díky spolupráci s Lékařskou fakulty z Univerzity Karlovy.
Pro analýzu samotnou použijí pokročilé molekulární techniky. Proběhne izolace plazmidů, na které pak použije více druhů analýz. Tou nejvýznamnější je technologie nové generace sekvenování (new generation sequencing), kterou má univerzita nově k dispozici. „Tato technika umožňuje rychle získávat velké množství dat, které je ovšem potřeba následně analyzovat za použití nejrůznějších bioinformatických programů a přístupů. Zaměřovat se budeme na klinicky významné plazmidy a ty, které obsahují něco zajímavého. Zajímavého v tom smyslu, že mají neobvyklé geny rezistence, nebo jsou naopak multirezistentní a jsou tak spojeny s odolností vůči více druhům antibiotik, anebo s sebou nesou další genetickou výbavu pro rezistenci k desinfekčním látkám či schopnost odolávat vysokým teplotám,“ popisuje průběh výzkumu doktorka Dolejská.
V řešitelském týmu je pět lidí, doktorka Dolejská ovšem plánuje zapojení širšího kolektivu. Do práce hodlá zapojit i studenty bakalářského, magisterského i doktorského studia. „Zkoumat důkladně mobilní genetické elementy nás napadlo již v rámci minulého projektu. Během řešení posledního projektu jsem absolvovala roční stáž v Itálii, kde jsem se zaměřila na studium plazmidů a na technologii nové generace sekvenování. To vše se pak stalo základem pro vznik dalšího projektu na téma plazmidů a rezistence,“ říká doktorka Monika Dolejská.
Výzkum vědců VFU Brno dlouhodobě přináší nové poznatky z oblasti molekulární epidemiologie bakterií rezistentních k antibiotikům u zvířat, člověka a v prostředí. Význam a kvalitu výzkumu doktorky Moniky Dolejské a badatelského týmu Ústavu biologie a chorob volně žijících zvířat podtrhuje i Cena předsedy Grantové agentury České republiky, kterou převzala v roce 2013.
Veterinární a farmaceutická univerzita se konstantně podílí na sledování situace antibiotické rezistence u bakterií. Řada odborníků z VFU Brno se dlouhodobě zabývá výzkumem citlivosti a rezistence bakterií nejen u potravinových zvířat, ale také u lidí. Monitoringu se věnuje především v rámci individuálních projektů podpořené nejen Grantovou agenturou ČR, ale také Ministerstvem školství, zdravotnictví a Středoevropským technologickým institutem CEITEC . Výsledky výzkumu dosahují vysoké kvality a mezinárodního ohlasu.
