Nowe technologie w walce z zakażeniami bakteryjnymi
Ze względu na nieprawidłowe i nadmierne używanie antybiotyków oporność bakterii na środki przeciwdrobnoustrojowe (ang. antimicrobial resistance, AMR) rośnie w coraz szybszym tempie. Sytuacja ta wymogła na Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) uznanie oporności na antybiotyki za jedno z największych globalnych zagrożeń dla zdrowia, bezpieczeństwa żywnościowego i rozwoju. „Jedne z najbardziej niebezpiecznych bakterii chorobotwórczych znalazły się w wykazie patogenów priorytetowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) opublikowanym przez WHO w 2024 roku”, mówi koordynator projektu PEST-BIN(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Ivan Mijakovic z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Ta alarmująca sytuacja wymusiła na decydentach podjęcie działań politycznych. Na zeszłorocznym posiedzeniu Zgromadzenia Ogólnego ONZ w sprawie oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe światowi przywódcy nie tylko zatwierdzili deklarację polityczną(odnośnik otworzy się w nowym oknie), ale również zobowiązali się do realizacji jasnego zestawu celów i działań. Wśród nich jest zmniejszenie szacowanej na 4,95 miliona rocznej liczby zgonów związanych z AMR o 10 % do 2030 roku.
Nowe rozwiązania w walce z opornością drobnoustrojów
Potrzebne są nie tylko nowe przełomowe technologie, które pomogą nam osiągnąć te ambitne cele, ale również nowe pokolenie specjalistów odpowiednio przygotowanych do tworzenia rozwiązań. Na tym właśnie skupiał się projekt PEST-BIN, realizowany dzięki wsparciu programu działań „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Projekt zgromadził sześć uniwersytetów, trzy instytuty badawcze, jeden szpital i pięć prywatnych firm, którym przyświecał wspólny cel – opracowanie innowacyjnych technologii zwalczania zakażeń bakteryjnych. „Naszym zamiarem było również przeszkolenie grupy wybitnych doktorantów i umożliwienie im pracy nad rozwiązaniem problemu, jakim jest AMR”, wyjaśnia Mijakovic. „Pracowaliśmy wspólnie z grupami studentów, aby zidentyfikować najważniejsze cele wewnątrz bakterii, które będą podstawą do opracowania nowych antybiotyków, a także rozwiązań na bazie nanomateriałów na potrzeby zwalczania zakażeń bakteryjnych”. Projekt był wysoce interdyscyplinarny z uwagi na zaangażowanie mikrobiologów, specjalistów medycyny, chemików i ekspertów w dziedzinie nanotechnologii. „Pracowaliśmy wszyscy razem, ucząc się od siebie nawzajem”, dodaje Mijakovic.
Zastosowanie genomiki, biologii molekularnej i ewolucyjnej
Owocem tej współpracy jest szereg obiecujących wyników. Projekt umożliwił opracowanie nowych technologii na potrzeby diagnostyki opartej na spektrometrii mas, a dla wielu badaczy był okazją do szczegółowego przyjrzenia się mechanizmom infekcji. Było to możliwe dzięki wykorzystaniu szeregu narzędzi, w tym genomiki, biologii molekularnej i biologii ewolucyjnej. „Znaleźliśmy sposoby na uśmiercanie patogenów bakteryjnych za pomocą nowych i pomysłowych metod”, zauważa Mijakovic. „W ramach jednego z naszych podprojektów udało nam się nawet opatentować nowy chip diagnostyczny. Doprowadziło to do założenia odnoszącego sukcesy start-upu, który zajmuje się wprowadzaniem na rynek nowych wyrobów do diagnostyki”. Mijakovic jest szczególnie dumny z ducha pracy zespołowej, który jest efektem trzech lat prac w ramach projektu. „Jest to sieć utworzona przez 15 wyróżniających się młodych naukowców, która przetrwa jako prawdziwa siła napędowa przyszłych innowacji”, dodaje.
Zgłębianie możliwości zaawansowanej diagnostyki
Mijakovic przyznaje, że przed uczonymi jeszcze długa droga do zwalczenia problemu AMR. „Im wiemy więcej na temat mechanizmów i diagnostyki zakażeń, tym liczniejsze rodzi to pytania”, zauważa. „Nadal będziemy świadkami dokonywania fundamentalnych odkryć”. Aby odpowiedzieć na te pytania, wielu promotorów należących do konsorcjum PEST-BIN dołączyło do innej sieci szkoleń innowacyjnych – realizującej finansowany ze środków UE projekt o nazwie BUG-ID. Projekt właśnie otrzymał finansowanie. „W nowym projekcie dogłębnie badamy możliwości zaawansowanej diagnostyki, łącząc wykorzystanie sztucznej inteligencji i nanomateriałów 2D”, mówi Mijakovic. „Równolegle nasi partnerzy przemysłowi z projektu PEST-BIN oraz start-up założony przez jednego z naszych naukowców na początku kariery wspólnie pracują nad wprowadzeniem na rynek wyrobów diagnostycznych i przeciwbakteryjnych”.
Słowa kluczowe
PEST-BIN, bakteryjne, zakażenia, przeciwdrobnoustrojowe, antybiotyki, AMR, WHO
