Pierwotne spektrum działania karbapenemów, stanowiących grupę antybiotyków β‑laktamowych wywodzących się od tienamycyny wytwarzanej przez drobnoustrój glebowy Streptomyces cattleya, było bardzo szerokie. Ze względu na oporność tej grupy związków na β-laktamazy obejmowało ono wszystkie bakterie Gram-dodatnie oraz Gram-ujemne. Działanie przeciwbakteryjne karbapenemów polega na zaburzeniu szlaku syntezy ściany komórkowej.

Substancje te wykazują jednak wrażliwość na metalo-β-laktamazy i to właśnie ta cecha ma największe znaczenie kliniczne. Bakterie nabywają bowiem oporność na antybiotyki z grupy karbapenemów poprzez wykształcenie zdolności wytwarzania właśnie tych enzymów.

Odkryty niedawno w glebach Nowej Szkocji grzyb Aspergillus versicolor, a właściwie wytwarzane przez niego substancje dają nadzieje na pokonanie lekooporności bakterii w stosunku do karbapenemów. Substancje te to tzw. antygeny błony wierzchołkowej (AMA, ang. apical membrane antigen). Okazuje się, że są one w stanie zablokować gen NDM-1 (New Delhi metalo-β-laktamaza-1 – cząsteczka po raz pierwszy opisana w szczepie E. coli pochodzącym od pacjenta mającego kontakt z opieką medyczną w New Delhi w Indiach, stąd też nazwa enzymu) uznawany przez Światową Organizację Zdrowia za globalne zagrożenie dla zdrowia publicznego. Gen ten koduje jedno z najbardziej niebezpiecznych białek oporności na antybiotyki – karbapenemazę powodującą inaktywację antybiotyków karbapenemowych.

Działanie cząsteczki AMA przetestowano w niepatogennych bakteriach Escherichia coli. Okazało się, że AMA ma zdolność naturalnego wiązania cynku, który jest niezbędny do prawidłowej transkrypcji i translacji genu NDM-1. Dalsze badania na myszach zakażonych bakteriami ze stwierdzoną obecnością NDM-1 potwierdziły skuteczność produktu metabolizmu grzyba Aspergillus versicolor. Zakażone gryzonie podzielono na trzy grupy – jedna z nich otrzymywała kombinację cząsteczek AMA i antybiotyku karbapenemowego, druga sam antybiotyk, natomiast trzecia tylko AMA. Chorobę pokonały jedynie myszy z pierwszej grupy, a więc te otrzymujące mieszaninę substancji aktywnych.

Oczy całego świata farmaceutycznego, i nie tylko, są teraz zatem skierowane na cząsteczki AMA. Pozytywne wyniki kompletu niezbędnych badań mogłyby dostarczyć sposób szybkiej i ukierunkowanej walki z bakteriami lekoopornymi względem karbapenemów. Bakterie tego typu zabijają bowiem dziesiątki tysięcy ludzi rocznie, a obecnie nie znany jest sposób skutecznej ich eliminacji z ludzkiego organizmu. Nie jest to oczywiście ogólne rozwiązanie problemu lekooporności, jednak zastosowanie AMA może spowodować przywrócenie użyteczności chociaż części ze znanych antybiotyków.

Nowe odkrycie podkreśla jednocześnie dodatkowy aspekt badań biologiczno-chemicznych. Autorzy opublikowanego niedawno odkrycia sugerują, że większe szanse powodzenia w walce z lekoopornością daje poszukiwanie sposobów jej pokonania w środowisku naturalnym niż nieustanne badania nad potencjalnymi nowymi antybiotykami. Nowych klas antybiotyków nie odkryto bowiem od 1980 roku, a przez ten czas bakterie wykształciły tak wiele mechanizmów obronnych, że szanse na znalezienie skutecznej substancji w zastraszającym tempie zbliża się do zera. Problem jest tym poważniejszy, że bakterie utrzymują praktycznie przez całe życie oporność na leki z którymi się do tej pory zetknęły. Mamy zatem całkiem sporą rzeszę ‘superopornych’ patogenów, które co rusz rzucają nam wyzwanie atakując organizmy kolejnych osób. Znalezienie cząsteczki blokującej powstawanie enzymu degradującego antybiotyki może przywrócić skuteczność wielu znanym i niegdyś powszechnie stosowanym antybiotykom.