Mikrobit, kuten bakteerit ja hiivasienet, voivat kehittää vastustuskyvyn eli resistanssin niitä vastaan käytettäville lääkeaineille, jolloin näitä lääkeaineita ei voida käyttää enää kyseisten mikrobien hoitoon. Mikrobilääkeresistanssi aiheuttaa tällä hetkellä yli miljoona kuolemaa vuosittain maailmanlaajuisesti, ja kuolemien määrä voi kasvaa jopa 10 miljoonaan kuolemaan vuosittain ennustuksien mukaan1. Yksi kasvavista uhista ovat lääkeresistentit Candida auris -hiivasienet. Candida auris -hiivasienet ovat usein resistenttejä monille lääkeaineille ja ovat siksi saaneet korkeimman uhkaluokituksen Yhdysvaltain tautikeskukselta2. Uusille mikrobilääkkeille olisi siis kova tarve, mutta mistä näitä uusia mikrobilääkkeitä voisi löytää?
Ihmisien käyttämistä lääkkeistä noin 75 % on luonnonyhdisteitä tai niiden johdannaisia. Erityisesti maaperässä asustavat streptomykeetti-bakteerit ovat olleet riittoisia luonnonyhdisteiden lähteitä. Streptomykeeteistä löytyneitä luonnonyhdisteitä käytetään nykyään antibiootteina, hiivasienilääkkeinä, syöpälääkkeinä, hylkimisenestolääkkeinä ja jopa diabeteksen hoidossa. Streptomykeetit eivät tuota näitä luonnonyhdisteitä vain ihmisten iloksi: bakteerit kilpailevat elintilasta muiden eliöiden kanssa ja käyttävät näitä samaisia luonnonyhdisteitä aseina tuossa taistelussa.
Kun tutkimusryhmämme löysi hiivasieniä syöviä streptomykeettejä, päätimme tutkia tarkemmin, millä keinoilla streptomykeetit pärjäävät taistelussa hiivasieniä vastaan. Streptomykeeteillä on laaja asearsenaali, joilla streptomykeetit hajottavat kaikki hiivasienien eri rakenneosat. Näitä aseita ovat mm. soluseinää ja solukalvoa hajoittavat entsyymit sekä polyeeni-nimiset luonnonyhdisteet, jotka soluttautuvat solukalvoon rikkoen sen rakennetta. Taistelun lopputuloksena streptomykeetit syövät tyytyväisenä hiivasienistä vapautuneet ravintoaineet.
Erilaisia polyeeni-luonnonyhdisteitä käytetään jo lääkkeinä hiivasieniä vastaan, mutta polyeenit tehoavat paremmin hiivasieniä vastaan streptomykeettien tuottamien entsyymien tehostamana. Tutkimalla streptomykeettien vuorovaikutuksia muiden mikrobien kanssa on siis mahdollista löytää uusia mikrobilääkemahdollisuuksia. Aiomme jatkaa streptomykeettien vuorovaikutusten tutkimista muitakin mikrobeja vastaan kuin hiivasieniä. Tavoitteenamme on löytää vielä lisää luonnonyhdisteitä ja uutta tietoa mikrobien päihittämisestä.
Heli Tirkkonen
Kirjoittaja on biokemian väitöskirjatutkija professori Mikko Metsä-Ketelän tutkimusryhmässä, jossa tutkitaan streptomykeettien kykyä tuottaa luonnonyhdisteitä.
Lähteet
- World Health Organization. No time to Wait: Securing the future from drug-resistant infections. (2019).
- Centers for Disease Control and Prevention. Antibiotic Resistance Threats in the United States. (2019).
