Globaalne antibiootikumide turg
Antibiootikumide ja seenevastaste ravimite ülemaailmne turg ületas 2005. aastal 25 miljardit dollarit ja prognooside kohaselt ulatub see 2015. aasta lõpuks 40 miljardi dollarini. Kuigi turg tervikuna laieneb, on tõenäoline, et arenenud geograafilised piirkonnad, nagu Euroopa, Jaapan ja Põhja-Ameerika, kogevad aeglustumist. Antibiootikumiresistentsus mõjutab arstide suhtumist, mis vähendab tarbimist. Antibakteriaalsete ravimite nõudlus kasvab, kuna eakate elanikkonna suurenemine on aidanud kaasa bakteriaalsete infektsioonide sagenemisele ja raskusastmele. On kurb tõdeda, et viiendik patsientidest kannatab haiglainfektsioonide all, mis põhjustavad ainuüksi Ameerika Ühendriikides igal aastal ligikaudu 90 000 surmajuhtumit. Üldine tulude langus ei tähenda tingimata vastavat mahu vähenemist. Mitmed edukad patendid aeguvad ja kaubamärgiga ravimid asendatakse geneeriliste ravimitega murdosa hinnaga. See avaldab olulist mõju 14 tootele, mille müük ületab miljardit dollarit.
Antibakteriaalsed tooted on tunginud paljudesse tööstusharudesse, sealhulgas toidu säilitamisse, veetöötlusse, nafta ja gaasi, põllumajandusse ja isegi tarbekaupadesse. See biotsiidide turg on aastaid kasvanud kahekohalise numbriga. 2009. aasta linnugripihoiatused tõstsid tööstusharu üle 10 miljardi dollari piiri. See kasv ei tulene ainult suurenenud nõudlusest; toimub ka nihe kallimate bakteritõrjevahendite poole. Eeldatakse, et karmide kemikaalide, näiteks gaaskloorimise, asendamine vähem kahjulike biotsiididega aitab sellele kasvule kaasa. Karmide kemikaalide, näiteks gaaskloorimise, asendamine vähem kahjulike biotsiididega peaks aitama kaasa müügi üldisele kasvule. Võimsad bakterid vähendavad bakteritsiidide ja antibiootikumide tõhusust.
Tarbekaubad, nagu suuvesi, deodorandid, seebid, puhastusvahendid ja isegi söögipulgad ja mänguasjad, segatakse bakteritõrjevahenditega. Üks peamisi kasutatavaid kemikaale on triklosaan. Paljud teadlased kardavad, et nende preparaatide ülekasutamine võib stimuleerida kiireid bakteriaalseid mutatsioone, mis suurendavad resistentsust. Jude'i lastehaigla Memphisis, Tennessees (USA) suutis oma laboris kasvatada triklosaaniresistentseid putukaid vaid kahe päevaga.
Innovatsioon
Äädikas ja söögisooda on kasutusvalmis puhastusvahendid, mis hävitavad baktereid. Lihtne 20–30-sekundiline pesu sooja veega koos hea koorijaga hoiab pere puhta ja turvalisena. Peamine väljakutse ei ole mitte ühe nahale kleepuva bakteri kontrollimine, vaid pigem biokile kontrollimine. Biokiled on tihedad bakterirakkude kolooniad, mis ümbritsevad end paksu kaitsekihiga. Kui bakterid oma peremeesorganismi koloniseerivad, on nad antibiootikumide ja bakteritsiidide suhtes 10–1000 korda resistentsemad. USA riiklike tervishoiuinstituutide (NIH) hinnangul on enam kui 80%-l kõigist inimeste bakteriaalsetest infektsioonidest oluline biokile komponent.
Peter Steinberg ja Staffan Kjelleberg, mõlemad Uus-Lõuna-Walesi Ülikooli (UNSW) professorid, märkasid, et bakterid ei koloniseeri punavetikat (Delicea pulchra). Ookean on "bakterite supp". Kui vetikad oleksid koloniseerijaid sama innukalt tapma hakanud, nagu inimesed kemikaale kasutaksid, oleksid nad kõigepealt iseennast tapnud. Peter ja Staffan mõistsid, et vetikad sisuliselt segavad bakteritevahelist suhtlust. Teadlased nimetavad seda kvoorumi tajumise inhibiitori (IQS) keemiaks. Kui bakterid ei saa omavahel suhelda, on võimatu koordineerida, rääkimata peremeesorganismi kontrollimisest või kontrolli võtmisest. Seejärel patenteerisid nad kaitsemehhanismi, mis oli arenenud miljonite aastate jooksul.
UNSW-s töötades õnnestus meeskonnal toota sünteetilisi analooge, mis näitasid suurt efektiivsust. Veelgi parem, nad tõestasid, et seda "kurtust" saab esile kutsuda paljudes bakterites ja see võib isegi pärssida seente kasvu. Nende innovatsiooni suurim eelis on see, et testid kinnitasid toote ohutust ja analoogi kasutamise ohtu bakterite resistentsuse suurendamiseks. Selle mehhanismi tuvastamine võiks muuta bakteritsiidide kasutamist põllumajanduses üldiselt ja eriti toiduainete töötlemisel, tarbekaupades, tööstuses, veetöötluses ning meditsiini- ja terapeutilistes seadmetes. Antibakteriaalsete ainete uus ajastu on alanud. Tapmislaine võib lõpuks lõppeda.
Esimene rahavoog
Leiutajad ja UNSW asutasid Biosignali 1999. aastal, kogusid raha ja eraldasid 80% oma eelarvest teadustegevusele. Kuigi ettevõte äratas erasektori huvi, seisis see silmitsi uue keemilise ühendi registreerimise väljakutsega, mis oli kulukas ettevõtmine. Isegi kui analoog põhines looduslikul ühendil, ületasid registreerimiskulud kaasatud kapitali. Kuigi ettevõttel oli raskusi järgmisse etappi liikumisega, positsioneerib selle patendiportfell selle läbimurde turgudele ja rakendustele, kus registreerimisprotsess on piiratud. See tähendab, et esialgsed taotlused ei tohi olla otseselt seotud inimeste ega toiduga.
Üks paljutõotav rakendusvaldkond on lõikelilled. Bakterid nakatavad kiiresti korjatud lilli, mõjutades nende ilu ja värskust. Dekoratiivlillede säilivusaja pikendamine QSI abil suurendaks nende konkurentsivõimet ja hinda. Nafta- ja gaasitööstus on näidanud üles erilist huvi oma torujuhtmete biokile kontrollimise vastu. Mikroobide põhjustatud korrosioon (MIC) oli 2006. aasta Alaska keskkonnakatastroofi peamine põhjus, kui bakterid tungisid metallidesse. Traditsiooniliste bakteritsiidide kasutamine ja torujuhtme sisemuse regulaarne kraapimine ei suutnud biokile rünnakut kontrolli all hoida. MIC-d saab kontrollida vetikaanaloogiga ja testid on seda kinnitanud.
Võimalus
Rakendused on väga mitmekesised. Võib ette kujutada vähemalt viit eraldi ettevõtet, kes taotlevad patendi pakutava laia kaitse erinevaid kasutusviise. Kuigi varased testid näitasid, et IQS-i keemia suudab kontrollida tsüstilist fibroosi ja tuberkuloosi, kulub vähemalt kümme aastat, enne kui see konkreetne rakendus oleks kaubanduslikult saadaval. Bakteriaalsete infektsioonide kontrollimine meditsiiniseadmetes on veel üks pikaajaline võimalus. See on eriti kasulik kateetrite, eriti kuseteede kateetrite puhul, kus hinnanguliselt 30% patsientidest kannatab kateetriga seotud infektsioonide all. See täiendav ravi maksab 25 000 dollarit patsiendi kohta, mis koormab nappi valitsuseelarvet liigselt. IQS ei suudaks aga mitte ainult ravida olemasolevaid infektsioone, vaid mis veelgi olulisem, takistada biokile peremeesorganismi koloniseerimist. See on õppetund, mille oleme õppinud punavetikatest: ennetamine on parem kui ravi.
IQS-ist võiks saada atraktiivne alternatiiv hõbedale, mida kasutatakse tööstuses üha enam. Hõbedat on kasutatud sadu aastaid ja see on osutunud tootjate jaoks atraktiivseks, kuna see väärismetall ei allu rangele regulatiivsele järelevalvele ja järgnevatele heakskiitmisprotsessidele. Puuduseks on selle kõrge ja kasvav hind. Lisaks ei ole hõbe kliiniliste tulemuste osas märkimisväärset paranemist näidanud. Selle laialdane kasutamine, näiteks keraamilistes WC-pottide vooderdustes, moodustab juba 5 tonni hõbedat aastas INAX-ile, mis on üks Jaapani juhtivaid tootjaid.
Võib-olla pakub suurim huvi tarbijatele suunatud rakendused, kus tootjad on üha teadlikumad bakterite resistentsusest ja on valmis maksma kõrgemat hinda. Võib-olla põhineb järgmine deodorant, hambapasta ja suuvesi merevetikaekstraktidel. Punane värv annaks iseloomuliku brändikuvandi. Unileveri esialgsed testid on kinnitanud selle tõhusust kehalõhna kontrollimisel. Puuduv lüli on uuendusliku molekuli registreerimine. See pakub investoritele võimalust ja tundub, et sellised ettevõtted nagu Unilever on esimeste seas, kes panevad oma raha sinna, kus nende suu on.
