Dok bakterije postaju sve otpornije na klasične antibiotike, znanstvenici s Harvarda okreću se rješenju koje nam je doslovno pred očima – svjetlosti. Inovativni „svjetleći zavoji“ mogli bi postati ključni alat u borbi protiv MRSA-e i drugih smrtonosnih patogena.
U medicini se odvija kontinuirana borba između znanstvenika, koji razvijaju nove lijekove, i bakterija koje razvijaju otpornost. MRSA, varijanta stafilokoka, može uzrokovati ozbiljne infekcije, uključujući sepsu.
Kraj ere antibiotika?
Od sredine 20. stoljeća i otkrića penicilina, čovječanstvo se oslanjalo na antibiotike kao na „čudesne tablete“.
No, njihova prekomjerna i često neadekvatna upotreba stvorila je tzv. superbugove – patogene koji su evoluirali i postali imuni na većinu poznatih lijekova. Situacija je alarmantna: stručnjaci predviđaju da bi do 2050. godine otporni patogeni mogli odnositi više života nego karcinom.
Zbog ovih izazova, Jeffrey Gelfand, profesor medicine na Harvardu, sa svojim timom istražuje alternativne pristupe liječenju. Umjesto kemijskih sredstava, koriste fizikalne metode. Razvili su uređaj nalik silikonskom zavoju, koji sadrži minijaturne LED diode za emitiranje svjetlosti određenih valnih duljina.
Kako svjetlo „ubija“ bakterije?
Iako se može činiti neobičnim, ovaj proces ima čvrstu biološku osnovu. Za razliku od ultraljubičastog (UV) zračenja, koje može oštetiti ljudski DNK i povećati rizik od raka, plavo svjetlo (valne duljine 405–470 nm) djeluje selektivno na bakterije.
Ključni faktor su molekule porfirina, koje se prirodno nalaze u bakterijama. Kada plavo svjetlo djeluje na te molekule, dolazi do kemijske reakcije koja oslobađa reaktivni kisik unutar bakterije. Ovaj kisik oštećuje staničnu membranu, proteine i DNK mikroorganizma.
Prema pisanju Magazine of Harvard Medical School, ovaj mehanizam je toliko učinkovit i širok da bakterije ne uspijevaju razviti otpornost kao što to čine na antibiotike.
Rezultati koji obećavaju: 99,99% učinkovitosti
Istraživanja provedena na Sveučilištu Harvard i u Wellman centru za fotomedicinu pokazala su izuzetno visoku učinkovitost. U testovima na modelima s inficiranim ranama, primjena plavog svjetla tijekom sat i pol dnevno rezultirala je smanjenjem razine MRSA-e za više od 99,99% u dva dana.
Freepik
Prednost ovog pristupa je njegova sigurnost. Ljudske stanice sadrže znatno manje porfirina od bakterijskih, što ih čini otpornijima na svjetlosni tretman. Također, ljudski organizam ima razvijenije mehanizme za obranu od oksidativnog stresa, što omogućuje selektivno djelovanje tretmana na patogene.
Potencijalna primjena u svakodnevnoj medicini
Iako su ovi uređaji još uvijek u fazi testiranja, njihov potencijal je značajan. Znanstvenici razvijaju varijante koje bi mogle liječiti kronične upale uha kod djece primjenom malih svjetlećih cjevčica ili uklanjati infekcije oko umjetnih zglobova korištenjem optičkih vlakana.
Profesor Gelfand navodi: „Ne očekujemo da će plavo svjetlo potpuno zamijeniti antibiotike, već da će ih nadopuniti i skratiti potrebu za dugotrajnim oralnim terapijama.“ Smanjenje trajanja terapije antibioticima može doprinijeti ublažavanju globalne krize otpornosti.
Ova tehnologija predstavlja novi alat u borbi protiv rezistentnih infekcija. Ako klinička ispitivanja potvrde njezinu učinkovitost, postoji mogućnost da će se najteže bolničke infekcije moći liječiti primjenom plavog svjetla.