Nem vagyunk egyformák – alighanem sokan meg tudnánk nevezni olyan gyógyszert, amely saját magunkra hosszabban vagy rövidebb ideig, erősebben vagy gyengébben hat, mint másokra, esetleg kellemetlen mellékhatásokat produkál. A tudomány is ismeri a jelenséget, amely két részből áll. Farmako­kinetikának nevezzük azt, ahogyan a gyógyszer felszívódik, kifejti a hatását és kiürül a szervezetből; röviden, ahogy a testünk a gyógyszerre reagál. Ennek párjaként farmakodinamikának nevezzük azt, aho­gyan a gyógyszer az anyagcserét, a sejtek és a szervek működését befolyá­solja – más szóval, ahogyan a gyógyszer a testünkre hat, ideértve a nem tervezett hatá­sokat is.

Kézenfekvő, hogy mindkét területen fontos az életkor, a nem, vagy például az örökletes adottságok szerepe. Egyes gyógyszerek esetében ezek szinte teljes mértékben magyarázzák, hogy miért jelentkezik eltérő hatás és reakció különböző embereknél. A kétezres évek eleje óta azonban a molekuláris biológia tudománya előtt a kölcsön­hatások korábban alig ismert, lenyűgözően összetett hálózata tárult fel. Kulcsszerepe van ebben a testünkben természetesen előforduló mikro­organizmusok­nak.

Ezek között találunk baktériumokat, gombákat, vírusokat, még egysejtű állatokat is, amelyek mennyiségüket tekintve meghaladják a szervezetben az emberi sejtek számát. Mindenhol ott vannak: a bőrünkön, a bélrendszerben, a nyirokcsomókban, a tüdőben – de a legtöbb mikro­organizmus a bélrendszerben él, az immunrendszer pedig normális esetben megtűri a mikrobákat, melyek nagy része ártalmatlan, sőt, akár hasznos is lehet. Nemcsak a velünk élő mikroszkopikus lé­nyek száma jelentős, de a hatásuk is. Rengeteg különféle anyagot bontanak le és állítanak elő, valójában helyes őket az emberi anyagcsererendszer kiterjesztett részének tekinteni. A vérben keringő kis molekulájú anyagok több mint harmada a mikrobák anyagcseréjének terméke.

Nem meglepő, hogy abba is „beleszólásuk” van, hogyan rea­­gál az emberi szervezet a gyógyszerekre. A gyógyszerek túl­nyomó részét szájon át vesszük be, ezek aztán a bélrendszerben elkerülhetetlenül találkoznak az ott honos mikroorganizmusokkal, amelyek feldolgozzák és/vagy megváltoztatják őket.

Dr. Juhász Szilvia

A fájdalomcsillapítók és gyulladás­csökkentők egyik elterjedt családját, melynek tagja például az ibuprofen vagy az aszpirin is, a bél­rendszerben élő baktériumok esetenként ártalmas, a nyálkahártyát károsító anyagokra bontják le, ami mellék­hatásokhoz vezet. Kedvező hatás is előfordulhat: a limfóma kezelésére használt egyik kemo­terápiás szer, a ciklo­foszfamid például egy úgynevezett előanyag – a saját anyag­­cserénk alakítja át hatóanyaggá. Ebben pedig egyes baktériumok segítséget nyújtanak, és így a jelenlétükben a gyógyszer hatékonyabban működik.

Dr. Röst Gergely

A gyógyszerek nemcsak ránk hatnak, de a bennünk élő mikro­organizmusok közösségére is, még akkor is, ha nem ez a céljuk. Az emberek által használt gyógyszereknek akár a negyede árthat a belekben élő baktériumoknak (legalábbis néhány fajnak) úgy, hogy nem is antibiotikumnak szánták őket. A hatás lehet közvetett is: az opioid fájdalom­csillapítók például lassítják a bélmozgást, ezáltal megváltoztatják, mennyi időt tölt a táplálék az egyes bél­szakaszokban, végső soron átformálva az ott élő mikroszkopikus életközösség összetételét.

Nem meglepő, hogy ez a bonyolult kapcsolat­rendszer sokszor zavaró tényezőt jelent, ugyanakkor rengeteg lehetőség is rejlik benne. Úgy tűnik például, hogy egyes fájdalom­csillapítók mellék­hatásai mérsékelhetők olyan gyógyszerekkel, amelyek az azokat feldolgozó mikrobák anyag­cseréjére hatnak. Talán vannak más ígéretes, ám a mellék­hatásaik miatt használhatatlan hatóanyagok is, amelyekből hatékony gyógyszer válhatna, ha hasonló­képpen blokkolni tudjuk a káros termékek képződését. A hasznos, segítő hatásokra támaszkodva pedig tervezetten növelni lehet a kezelések hatékonyságát.

A genetikai adottságokkal, nemmel, életkorral szemben azonban a szervezetben élő mikro­organizmusok közössége dinamikusan változik. Nemcsak az egyes emberek között mu­tat különbségeket, de még egy adott ember esetében is átalakulhat az életmód, táplálkozás, betegségek és gyógyszerek hatására. A bennünk található mikro­organizmusok nyújtotta lehetőségekkel csak akkor élhetünk, ha képesek vagyunk igény szerint feltérképezni, hogy milyen a mikrobiális közösség összetétele, milyen folyamatok zajlanak benne.

Ez szorosan kapcsolódik a HCEMM Rák Mikrobiom Kutató­csoportjának munkájához. Dr. Juhász Szilvia és csapata főleg a daganatos betegségek és a bélflóra közötti össze­függéseket vizsgálja, de a munkájuk kulcseleme az, hogy a bél­rendszerben élő baktériumokról pontos képet kapjanak. Önmagában az, hogy milyen fajok fordulnak elő, még nem elég információ, hiszen ugyanazon faj tagjai között is lehetnek ártalmatlan, hasznos vagy káros géneket hordozó csoportok. Valójában a molekuláris „ujjlenyomat”, a baktériumok által termelt különféle anyagok összessége az, ami árulkodik arról, hogyan hatnak a szervezetünkre, és hogyan fognak hatni a gyógyszerekre, amelyeket beszedünk.

A bélrendszerben azonban több ezer baktériumfaj honos, egy-egy faj pedig akár több tucat gyógyszer hatását befolyásolhatja. Az ilyen összetett kapcsolati háló értelmezésére csak nagy teljesítményű számítógépes rendszerekkel és az adat­­tömegek elemzéséhez nélkülözhetetlen informatikai-matematikai tudás birtokában van lehetőség. Ezt dr. Röst Gergely, a HCEMM Számítás­tudományi Fejlett Műszerpark nevű egységének szenior kutatója teremti meg a kutatók számára.

A közös munka célja olyan diagnosztikai rendszer létre­jöt­tének az elősegítése, amelyben az orvosok egy kezelés tervezése, a felírt gyógyszerek kiválasztása során figyelembe tudják venni a betegre egyedileg, az adott élet­szakaszban éppen jellemző mikroszkopikus életközösséget, hogy a le­hető leghatékonyabb, legkevesebb mellék­hatással járó terápiát kaphassa meg.•

Címlapkép forrása: HCEMM