Антибиотикът кловибактин може да бъде мощно оръжие срещу резистентни супербактерии

Екип изследователи от Нидерландия, Германия, Италия, САЩ и Китай установява, че антибиотикът кловибактин, изолиран от почвената бактерия Eleftheria terrae, е в състояние да се бори с вредните бактерии и дори с мултирезистентните супербактерии. Антибиотикът убива бактериите по необичаен начин, а това ги затруднява да развият резистентност.

Бактерията Eleftheria terrae

Всичко започва, когато екип от американската компания NovoBiotic Pharmaceuticals, проф. Ким Луис и проф. Слава Епщайн от Североизточния университет в Бостън, разработват устройство, което позволява на некултивираните бактерии да растат. Любопитен факт е, че 99% от всички бактерии принадлежат към така наречената бактериална черна материя.

>>>Култивиране на бактериите

Те не могат да се отглеждат в лаборатории, за да бъдат използвани за създаването на нови антибиотици. Този проблем бива решен чрез устройството iChip. Така американските учени успяват да открият кловибактин в бактерия, която изолират от песъчливата почва в Северна Каролина.

За кловибактина и това, което го прави различен

Защо антибиотикът кловибактин е различен от останалите? Отговор на въпроса дава един от участниците в проучването доц. Маркус Уайнгард, специалист по ЯМР спектроскопия и биомолекулряни науки от Утрехтския университет в Нидерландия.

„Различен е, защото е изолиран от бактерии, които преди това не сме били в състояние да отглеждаме. Вредните бактерии не са виждали никога подобен антибиотик и реално нямат време да развият резистентност“, обяснява ученият, който е категоричен, че светът има спешна нужда от нови антибиотици за борба с бактериите, които стават все по-резистентни към повечето от клинично използваните антибиотици.

Кловибактинът има необичаен механизъм за убиване. Така е, защото е насочен не само към една, а към три различни прекурсорни молекули и имат съществено значение за изграждането на клетъчната стена. Откритието прави екипът на проф. Таня Шнайдер от Университета в Бон, Германия, който е част от общата група.

„Механизмът, по който кловибактин атакува, има множество цели. Той блокира едновременно синтеза на бактериалната клетъчна стена от различни позиции.Точно това подобрява ефекта на лекарството и повишава значително устойчивостта към развивие на резистентност“, казва специалистката по медико-фармацевтична микробиология.

>>>Антибиотик, в състава на който е съединението COE2-2hexyl, не предизвиква резистентност

От своя страна екипът на доц. Маркус Уайнгард открива как кловибактин блокира синтеза на бактериалната клетъчна стена. Като използват специална техника – ядрено магнитен резонанс в твърдо състояние, те изследват механизма на антибиотика при условия, които са подобни на откритите в бактериите.

Това, което групата на доц. Уайнгард и изследователската група на проф. Марк Балдус установяват е, че кловибактинът се увива около пирофосфата и прилепва по него плътно като ръкавица. Както пояснява доц. Уайнгард: „Също като клетка, която затваря целта си.“ Оказва се, че тези способности дават името на антибиотика и в основата му стои думата за клетка на гръцки – klouvi.

>>>СЗО: Липсата на нови антибиотици застрашава борбата срещу резистентните към лекарства инфекции

Голямото предимство на кловибактина е, че той се свързва само с пирофосфата, който е общ компонент на всички прекурсори на клетъчната стена, но пренебрегва захарно-пептидната част от мишените.

„Точно фактът, че се свързва единствено с неизменната и запазена част от своите мишени, бактериите много трудно ще развият резистентност към него. Всъщност ние и не наблюдавахме наличието й по време на нашите изследвания“, уточнява доц. Уайнгард и допълва, че антибиотикът има и още едно сериозно предимство. След като се свърже с целевите молекули, той образува големи влакна на повърхността на бактериалните мембрани. Те остават стабилни за дълго време и гарантират , че целевите молекули ще останат уловени достатъчно дълго, за да убият патогените.

Влакната се образуват единствено върху бактериалните, но не и върху човешките мембрани, затова и антибиотикът вреди единствено на тях, но не и на клетките в човешкото тяло.

Изводът, който учените правят е, че кловибактин има сериозен потенциал да бъде в основата на подобрени терапевтици, които ще бъдат в състояние да убиват бактериални патогени и особено важно - без да развиват резистентност.

Резултатите от изследването са публикувани в списание Cell.

И отново за резистентността

Антибиотиците са революция в медицината, защото именно те осигуряват ефективно лечение на инфекциозни заболявания, които преди тях са фатални за хората. За съжаление в последните десетилетия се оказва, че бактериите стават все по устойчиви на антибиотиците и това се превръща в огромен проблем за общественото здраве и изключително предизвикателство пред учените.

Откриването на нови антибиотици е трудно. Дори малкият брой нови, които са въведени през последните няколко десетилетия приличат на вече добре известните стари.

>>>Антибиотичната резистентност е причина за смъртта на десетки деца в Бангладеш

Данните на Световната здравна организация показват, че се увеличава броят на страните, които съобщават за резистентност към антибиотиците. От там алармират, че липсата на нови антибиотици застрашава сериозно битката с инфекциите, резистентни към лекарства.

Проучване от 2021 г. на учени от САЩ и Бангладеш показва, че десетки деца от Бангладеш умират от пневмония единствено заради резистентност към антибиотици.