Globalno tržište antibiotika
Globalno tržište antibiotika i antifungalnih lijekova premašilo je 2005. godine 25 milijardi dolara, a predviđa se da će u desetljeću koje završava 2015. godine dosegnuti 40 milijardi dolara. Dok se ukupno tržište širi, napredne geografske regije poput Europe, Japana i Sjeverne Amerike vjerojatno će doživjeti usporavanje. Otpornost na antibiotike utječe na stavove liječnika, što smanjuje potrošnju. Potražnja za antibakterijskim lijekovima raste jer je rastuća starija populacija pridonijela porastu i težini bakterijskih infekcija. Razočaravajuće je primijetiti da petina pacijenata pati od bolničkih infekcija, koje samo u Sjedinjenim Državama godišnje uzrokuju otprilike 90 000 smrtnih slučajeva. Ukupni pad prihoda ne znači nužno i odgovarajući gubitak volumena. Nekoliko uspješnih patenata istječe, a lijekovi s robnim markama bit će zamijenjeni generičkim proizvodima po znatno nižoj cijeni. To će imati značajan utjecaj na 14 proizvoda čija prodaja prelazi milijardu dolara.
Antibakterijski proizvodi prodrli su u širok raspon industrija, uključujući konzerviranje hrane, obradu vode, naftu i plin, poljoprivredu, pa čak i potrošačku robu. Ovo tržište biocida godinama bilježi dvoznamenkasti rast. Upozorenja o ptičjoj gripi iz 2009. godine potaknula su industriju da premaši granicu od 10 milijardi dolara. Ovaj rast nije isključivo posljedica povećane potražnje; postoji i pomak prema skupljim sredstvima za kontrolu bakterija. Očekuje se da će zamjena agresivnih kemikalija, poput kloriranja plinom, manje štetnim biocidima doprinijeti ovom rastu. Očekuje se da će zamjena agresivnih kemikalija, poput kloriranja plinom, manje štetnim biocidima doprinijeti ukupnom povećanju prodaje. Moćne bakterije smanjuju učinkovitost baktericida i antibiotika.
Potrošačka roba poput vodice za ispiranje usta, dezodoransa, sapuna, sredstava za čišćenje, pa čak i štapića za jelo i igračaka pomiješana je sa sredstvima za suzbijanje bakterija. Jedna od glavnih kemikalija koje se koriste je triklosan. Mnogi znanstvenici strahuju da bi prekomjerna upotreba ovih formulacija mogla potaknuti brze bakterijske mutacije koje će dovesti do povećane otpornosti. Dječja bolnica Jude u Memphisu, Tennessee (SAD) uspjela je uzgojiti insekte otporne na triklosan u svom laboratoriju za samo dva dana.
Inovacija
Ocat i soda bikarbona su sredstva za čišćenje spremna za upotrebu koja uklanjaju bakterije. Jednostavno pranje toplom vodom u trajanju od 20 do 30 sekundi, u kombinaciji s dobrim pilingom, održava obitelj čistom i sigurnom. Glavni izazov nije kontrola jedne bakterije koja bi se mogla prilijepiti za našu kožu, već kontrola biofilma. Biofilmovi su guste kolonije bakterijskih stanica koje se okružuju debelim zaštitnim slojem. Nakon što bakterije koloniziraju svog domaćina, 10 do 1000 puta su otpornije na antibiotike i baktericide. Američki Nacionalni institut za zdravlje (NIH) procjenjuje da više od 80% svih bakterijskih infekcija kod ljudi ima značajnu komponentu biofilma.
Peter Steinberg i Staffan Kjelleberg, obojica profesori na Sveučilištu New South Wales (UNSW), primijetili su da crvena alga (Delicea pulchra) nije kolonizirana bakterijama. Ocean je "juha od bakterija". Da su morske alge nastavile ubijati kolonizatore istim žarom kao da ljudi primjenjuju kemikalije, prvo bi ubili sebe. Peter i Staffan shvatili su da alga u biti ometa komunikaciju između bakterija. Znanstvenici to nazivaju kemijom inhibitora kvorumskog osjećanja (IQS). Ako bakterije ne mogu međusobno komunicirati, onda je nemoguće koordinirati, a kamoli kontrolirati ili preuzeti kontrolu nad domaćinom. Zatim su patentirali obrambeni mehanizam, koji se razvijao milijunima godina.
Radeći na Sveučilištu New York (UNSW), tim je uspio proizvesti sintetske analoge koji su pokazali visoku učinkovitost. Štoviše, dokazali su da se ta "gluhoća" može izazvati kod širokog raspona bakterija, pa čak i inhibirati rast gljivica. Najveća prednost njihove inovacije je što su testovi potvrdili da je proizvod siguran, bez rizika od korištenja analoga koji povećava otpornost bakterija. Identificiranje ovog mehanizma moglo bi revolucionirati način na koji se baktericidi koriste u poljoprivredi općenito, a posebno u preradi hrane, potrošačkim proizvodima, industriji, pročišćavanju vode te medicinskim i terapijskim uređajima. Počela je nova era antibakterijskih sredstava. Pokolj konačno može završiti.
Prvi novčani tok
Izumitelji i UNSW osnovali su Biosignal 1999. godine, prikupili sredstva i 80% svog proračuna izdvojili za istraživačke aktivnosti. Iako je tvrtka privukla interes privatnog sektora, suočila se s izazovom registracije novog kemijskog spoja, što je bio skup pothvat. Čak i kada je analog bio baziran na prirodnom spoju, trošak registracije premašio je prikupljeni kapital. Dok se tvrtka borila s prijelazom u sljedeću fazu, njezin patentni portfelj pozicionira ovaj proboj za tržišta i primjene s ograničenim postupkom registracije. To znači da početne prijave ne mogu imati izravan kontakt s ljudima ili hranom.
Jedno obećavajuće područje primjene je rezano cvijeće. Bakterije brzo napadaju ubrano cvijeće, utječući na njegovu ljepotu i svježinu. Produljenje roka trajanja ukrasnog cvijeća korištenjem QSI povećalo bi njihovu konkurentnost i cijenu. Naftna i plinska industrija pokazala je poseban interes za kontrolu biofilma u svojim cjevovodima. Korozija izazvana mikrobima (MIC) bila je glavni uzrok ekološke katastrofe na Aljasci 2006. godine, kada su bakterije prodrle u metale. Upotreba tradicionalnih baktericida i redovito struganje unutrašnjosti cjevovoda nije uspjelo kontrolirati napad biofilma. MIC se mogao kontrolirati analogom algi, a testovi su to potvrdili.
Prilika
Primjene su vrlo raznolike. Moglo bi se zamisliti barem pet zasebnih tvrtki koje traže različite načine korištenja široke zaštite koju pruža patent. Iako su rani testovi pokazali da IQS kemija može kontrolirati cističnu fibrozu i tuberkulozu, proći će barem desetljeće prije nego što ova specifična primjena bude komercijalno dostupna. Kontroliranje bakterijskih infekcija u medicinskim uređajima još je jedna dugoročna prilika. To je posebno korisno za katetere, posebno urinarne katetere, gdje se procjenjuje da 30% pacijenata pati od infekcija povezanih s kateterom. Ovaj dodatni tretman košta 25.000 dolara po pacijentu, što predstavlja preveliko opterećenje za ograničene državne proračune. Međutim, IQS ne samo da bi mogao liječiti postojeće infekcije, već, što je još važnije, spriječiti kolonizaciju domaćina biofilmom. To je lekcija naučena iz crvenih algi: bolje spriječiti nego liječiti.
IQS bi mogao postati atraktivna alternativa srebru, koje se sve više koristi u industriji. Srebro se koristi stotinama godina i pokazalo se privlačnim proizvođačima jer ovaj plemeniti metal nije podložan strogom regulatornom nadzoru i naknadnim procesima odobravanja. Nedostatak je njegova visoka i rastuća cijena. Nadalje, srebro nije pokazalo značajna poboljšanja u kliničkim ishodima. Njegova široka primjena, na primjer u keramičkim oblogama WC školjki, već predstavlja 5 tona srebra godišnje za INAX, jednog od vodećih japanskih proizvođača.
Možda bi najveći interes mogao doći od potrošačkih primjena, gdje su proizvođači sve više svjesni otpornosti bakterija i spremni platiti višu cijenu. Možda će sljedeći dezodorans, pasta za zube i vodica za ispiranje usta biti bazirani na ekstraktima morskih algi. Crvena boja pružila bi prepoznatljiv imidž robne marke. Početni testovi koje je proveo Unilever potvrdili su njegovu učinkovitost u kontroli tjelesnih mirisa. Nedostajuća karika je registracija inovativne molekule. To predstavlja priliku za investitore, a čini se da su tvrtke poput Unilevera među prvima koje ulažu svoj novac tamo gdje im je riječ.
