Muze software predpovídat odolnost superbugu vuci novým lékum?

Vzestup bakterií rezistentních na léky - jako je MRSA - ciní stále obtíznejsí kontrolovat i bezné infekce jako pneumonie nebo infekce mocových cest se standardními antibiotiky. Po opakované expozici se chyby mutují do kmenu, které jsou imunní vuci lékum, které je kdysi zabil.
Vedci vyvinuli software, který dokáze predpovedet dalsí krok superbugu pri vývoji rezistence vuci lékum.
Image credit: Lei Chen a Yan Liang.

Zjevne je zoufalá potreba nových léku na boj s temito superbugy. Existuje vsak i jiná moznost - prodlouzit zivotnost drogy. Nyní vedci vyvinuli pocítacový algoritmus, který muze pomoci v této oblasti.

Predstavte si válku proti superbugu jako sachové hre, s kazdým tahem, který vás souper delá jako mutaci v superbugu, který z nej delá lépe odolnejsí.

Chcete-li mít dobrou sanci na výhru, pomuze predvídat nejpravdepodobnejsí protichudky vaseho soupere.

Nyní tým výzkumníku - vcetne clenu z Duke University v Durhamu, NC - vyvinul pocítacový algoritmus, který má dobrou sanci na to, aby porazil superbug ve své vlastní hre.

Software - nazvaný OSPREY - predpovídá nejpravdepodobnejsí mutace, ze se chyba vyvine v reakci na nový lék predtím, nez je droga dokonce podána pacientum.

Psaní v Sborník z Národní akademie ved, tým popisuje, jak testovali OSPREY s superbug MRSA (odolný proti meticilinu Staphylococcus aureus).

Vedci naprogramovali algoritmus pro identifikaci genetických zmen, které by MRSA musel podstoupit, aby se stali odolnými vuci slibné nové tríde experimentálních léku. A kdyz objevili MRSA na nové drogy, zjistili, ze nekteré z genetických zmen, které software predpovídal, skutecne vznikly.

"To nám dává okno do budoucnosti, abychom zjistili, jaké bakterie budou delat, aby se vyhnuly lékum, které navrhujeme pred nasazením drogy," ríká Bruce Donald, profesor pocítacové vedy a biochemie u Duke.

Tým doufá, ze prístup, který rozvíjí, poskytne návrhárum drog startovnímu startu v závode proti superbugum, jak vysvetluje spoluautor a studentka Duke Pablo Gainza-Cirauquiová:

"Pokud muzeme predpovedet, jak mohou bakterie predem reagovat na urcitý lék, muzeme drogu zmenit, nebo plánovat dalsí, nebo vyloucit terapie, u nichz je nepravdepodobné, ze budou dlouhodobe úcinné."

Odolné formy Staphylococcus aureus nyní zabijí 11 000 lidí v USA kazdý rok - více nez HIV. V roce 1975 bylo priblizne 2% infekcí zpusobených bakterií rezistentní na lécbu - v roce 1991 se zvýsilo na 29% - a nyní je to 55%.

V závislosti na léku muze trvat az 20 let, kdy se objeví rezistentní kmeny. Nekdy to trvá jen 1 rok.

Schopnost predvídat nové mutace prekoná hledání "knihoven" známých mutací

Tým má presvedcení, ze prístupy jako OSPREY porazily soucasnou metodu, pri níz musí vedci hledat "knihovny" dríve pozorovaných mutací rezistence - prístup, který nemusí nutne vyhovovat predpovedi budoucích mutací. Profesor Donald vysvetluje:

"S novou drogu existuje vzdy moznost, ze organismus rozvíjí ruzné mutace, které jeste nikdy nebyly videny. To je to, co opravdu znepokojuje lékare."

OSPREY - coz je pro vás Design Open Source Protein for You - je zalozeno na algoritmu designu bílkovin. Identifikuje zmeny sekvencí DNA v bakteriích, které by umoznily výslednému proteinu zablokovat lécivo, zatímco je stále schopen pracovat normálne.

Tým testoval OSPREY novou trídou léku nazývaných propargyl-propojené antifoláty, které napadají bakteriální enzym nazývaný dihydrofolát reduktáza (DHFR), který se pouzívá k budování DNA a dalsích úkolu. Léky, které se mají jeste testovat u lidí, ukazují slib jako novou lécbu infekcí MRSA.

Pomocí OSPREY, tým prisel se seznamem mozných mutací. Vybrali ctyri - z nichz zádný nebyl dríve viden.

Jedna predpovezená mutace snízila úcinnost léku o 58%

Kdyz lécili MRSA novými léky, zjistili, ze více nez polovina baktérií, která prezila, nesla mutaci, kterou predpovídali, ze by organismus získal nejvetsí odolnost: malá zmena bakteriální DNA, která snízila úcinnost nových léku 58%.

"Fakt, ze jsme skutecne nasli nové predpovedi mutací v bakteriích, je velmi vzrusující," ríká profesor Donald a dodává, ze tento prístup by mohl být rozsíren, aby se ocekávalo, ze reakce chyby budou více nez jeden krok dopredu:

"Dokonce bychom mohli dokonce primet patogen k rozvojovým mutacím, které by mu umoznily vyhnout se jedné droze, ale pak by to bylo obzvláste náchylné na druhou drogu, jako je jeden nebo dva údery."

Tým nyní rozsiruje OSPREY, aby predpovedel rezistenci na léky urcené k lécbe E-coli a Enterococcus infekcí.

Domnívají se, ze prípravek OSPREY bude uzitecný pri predvídání rezistence léku na rakovinu, HIV, chripku a dalsí choroby, kde je kultivace rezistentních kmenu tezsí nez u bakterií.

Profesor Donald a kolegové vyvíjejí OSPREY ve formátu open source, takze je volne dostupný pro kazdého výzkumného pracovníka.

V zárí 2014, Zdravotní novinky dnes se dozvedeli o studii, která ukázala, jak stará droga muze vést k mozné nové tríde antibiotik. Studie ukázala, ze lamotrigin - v soucasnosti pouzívaný jako antikonvulzivní látka - muze zabránit sestavení ribozomu v bakteriích.

Co zpusobuje hyperaktivní mocový mechýr?

Obsahy Príciny Symptomy Prevence Hyperaktívní mocový mechýr je stav definovaný skupinou mocových príznaku spojených s kontrolou a frekvencí mocení. Odhaduje se, ze 16% dospelé americké populace má hyperaktivní mechýr (OAB), ale skutecné císlo není známo. Nadmerná aktivita svalu ve stene mocového mechýre je povazována za hlavní prícinu OAB.

(Health)

Hloupé prípady kasle zustávají vysoké, Velká Británie

Prípady cerného kasle v Anglii a Walesu zustaly v listopadu prílis vysoké, tvrdí agentura pro ochranu zdraví (HPA). Nové údaje zverejnené agenturou v pátek poukazují na 1 088 potvrzených prípadu za listopad, coz je o 1,631 v ríjnu, címz dosáhl celkový pocet dosud pro rok 2012 na 8 819, coz je nejvyssí hodnota pro jakýkoli rok od devadesátých let.

(Health)