Ia mende bat igaro da Alexander Flemingek bere laborategian, kasualitatez, penizilina aurkitu zuenetik. Aurkikuntza hori eta antibiotikoen arloan geroago iritsi ziren beste batzuk iraultza izugarria izan ziren medikuntzaren munduan. Antibiotikoen erabilerari esker hainbat gaixotasun hilgarri sendatu daitezke eta milioika lagun sendatu ahal izan dira. Hala ere, bakterioek antibiotikoen aurka garatzen duten erresistentzia kezka larria da egunotan. Bide horri argia emateko asmoz, ikertzaile talde batek Flemingen onddoak berreskuratu eta haien sekuentzia genetikoa aztertu du.
Irudia: Penizilina onddo mota batek ekoizten duen antibiotikoa da. (Argazkia: – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)
Fleming 1881ean jaio zen Darvel-en (Eskozia). Lehen Mundu Gerran kanpaina-ospitaletan lan egin zuen eta garai hartako antiseptikoen arriskuaz konturatu zen. Zauriek baino kalte gehiago egiten zituzten ondorengoko infekzioek eta tratamendu antiseptikoek. Bere ikerketei esker immunitate-sistema ulertzeko aurrerapauso garrantzitsuak eman ziren, baina, zalantzarik gabe, 1928ko gertakariarengatik da ezaguna Fleming. Istorioa nahiko ezaguna da: Fleming udako oporralditik laborategira itzuli zenean, ahaztutako bakterio kultibo bati erreparatu zion. Kultiboan lizun berde bat hazi zen eta lizun horren inguruan bakterioak hilda zeuden. Lizun berdea Penicillium rubens -duela gutxi arte Penicillium notatum zela uste zen- onddoa zen eta bakterioak onddo horrek jariatutako substantzia baten ondorioz hil ziren: penizilina. Oxfordeko Howard Florey eta Ernst Chain ikertzaileek egindako lanak tarteko, antibiotikoen aroari hasiera eman zitzaion.
Gure egunetara itzuliz, Ayush Pathak eta bere lankideek argitaratu berri dituzte haien ikerketen emaitzak eta, hain zuzen ere, Flemingen jatorrizko Penicillium onddoaren sekuentzia genetikoa lortu dute. Horren ondoren, onddo-andui hori beste birekin alderatu dute, genomaren egiturari eta penizilina ekoizten duten geneei erreparatuz. Andui horien arteko desberdintasun genetikoak zeintzuk diren eta zergatik gertatu diren ulertuz, erresistenteak diren bakterioen aurkako antibiotikoak lortzeko bide berriak lor daitezkeela uste dute.
Antibiotikoen erabilpena iraultza izugarria izan zen bakterioek eragindako infekzioen tratamenduan. Flemingek penizilina aurkitu zuenetik, bakterioen aurkako tresna garrantzitsuak garatu dira eta antibiotiko mota desberdin asko erabili ahal izan dira. Hala ere, antibiotikoak erabiltzen hasi eta gutxira jakin zen, tamalez, antibiotikoek ere bazituztela hainbat arrisku. Hain zuzen ere, bakterio patogenoak erresistente bihur daitezke eta, ondorioz, antibiotikoak ez dute balio haiek akabatzeko. Bakterio erresistenteei aurka egin ahal izateko, Pathak eta bere lankideek Naturako mekanismoetan jarri nahi dute fokua. Natura, berez, mikroorganismoek antibiotikoen ekoizpena hobetzen dute erresistenteak bihurtzen diren bakterioei aurre egiteko. Hain zuzen ere, mikroorganismoek haien antagonistak akabatzeko ekoizten dituzte antibiotikoak, baina, hautespen naturala tarteko, bakterioak ere geroz eta eraginkorragoak dira antibiotiko jakin bati aurre egiteko. Ondorioz, antibiotikoak ere aldatzen joan behar dira erresistente izateko eboluzionatu duten bakterioen aurka egiteko. Horrexegatik, bakterioek eboluzionatzen duten bezala, antibiotikoen ekoizpenak ere eboluzionatu egin behar du. Ikertzaileek lortu duten genomaren sekuentziazioak prozesu natural horiek ulertzen lagunduko du eta ezagutza hori antibiotikoen garapenean erabili izango da, diotenez.
Azken hamarkada hauetan lan handia egin da bakterioen erresistentziaren nondik norakoak ulertzeko eta eraldaketa horiek nola gertatzen diren ezagutzeko. Alabaina, antibiotikoen ekoizpenean gertatzen den eboluzio naturala ez da hainbeste ikertu. Hutsune hori betetzera etorri dira Pathak eta bere lankideak. Antibiotikoen eta bakterioen erresistentziaren koeboluzioa lasterketa moduko bat da; izan ere, lehen pausoa ematen duenak txoko ekologiko oparoagoa izango du. Prozesu horiek hobeto ulertzen badira, bakterioen erresistentziaren eboluzioari aurre egiteko metodoak diseinatzea errazagoa izango da. Ez da gutxi: OMEren arabera, bakterioek antibiotikoekiko duten erresistentzia mundu mailako osasun arazo handienetakoa da eta farmakoen erabilpen desegokia kalte asko egiten ari da.
Scientific Reports aldizkarian argitaratu berri duten ikerketan, Flemingen onddo-anduia ekoizpen industrialean erabili diren beste bi anduirekin alderatu da desberdintasun genetikoak sakonki aztertzeko. Penizilina ekoizpena hiru genek gidatzen dute eta horiexek izan dira ikergai nagusiak. Ia ehun urte igaro dira Alexander Flemingen aurkikuntzatik, baina, onddo horiek ondo gordeta egon dira -munduko hainbat lekutan daude gordeta- eta horrexegatik izan da posible ikerketa. Momentuz lortutako emaitzak oso hasierakoak dira, baina, ikertzaileek ikusi dutenez penizilina ekoizpenaz arduratzen diren geneek aminoazido desberdintasun nahiko altua dute populazio desberdinek. Horixe da espero litekeena populazio bakoitzak bakterio-mota desberdinei aurre egiteko eboluzionatzen badu eta hori da gertatzen dena. Ikertzaileek ondorioztatu dutenez, Naturan hautespen-naturalak bideratzen duen penizilina ekoizpenaren eboluzioa interesgarria izan daiteke antibiotiko berriak diseinatzeko eta bakterio erresistenteei aurre egiteko. Agian bitxia dirudien arren, Naturan duela milioika urte martxan dauden irtenbideak erabili beharko ditugu guk ere etorkizunean.
Informazio gehiago:
- Lopez-Gazpio, Josu (2016). Flemingen aztarnak azaleratzen. Tolosaldeko Ataria. (2016-07-10ean argitaratua)
- Mediavilla, Daniel (2020). La secuencia del hongo con el que Fleming inventó los antibióticos. El País. (2020-09-28an argitaratua)
Erreferentzia bibliografikoa:
Pathak, A., Nowell, R.W., Wilson, C.G., Ryan, M.J., Barraclough, T.G. (2020) . Comparative genomics of Alexander Fleming’s original Penicillium isolate (IMI 15378) reveals sequence divergence of penicillin synthesis genes. Scientific Reports, 10, 15705. DOI: 10.1038/s41598-020-72584-5
Egileaz:
Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.