Антибиотик унищожава резистентни към лекарствата супербактерии

Акценти

Екипът на проф. Андрю Майерс от Харвардския университет създава синтетичния антибиотик крезомицин, а предклиничните тестове показват, че той убива множество щамове на резистентни към лекарствата бактерии, сред които Staphylococcus aureus и Pseudomonas eruginosa. Крезомицинът е едно от няколкото обещаващи съединения, които екипът разработва.

Синтетичният антибиотик крезомицин

Екипът създава крезомицина като част от проект, насочен към разработването на изцяло синтетични антибиотици, които са със свойства, подобни на естествените от класа на линкозамидите. Линкозамидите са клас антибиотици, който включва често предписвания клиндамицин. Самият той е резултат от полусинтеза, при която сложни продукти, изолирани от природата биват модифицирани директно за лекарствени приложения.

Съединението, което създава екипът на проф. Майерс, е напълно синтетично. В него има химически модификации, недостъпни чрез съществуващите средства.

Както споделя един от членовете на научната група Бен Треско: „Бактериалната рибозома е предпочитаната мишена на природата за антибактериални агенти. Точно те са източникът на нашето вдъхновение. Като използваме силата на органичния синтез, ние проектираме нови антибиотици“.

Учените подчертават, че бактериите могат да развият резистентност към антибиотици, насочени рибозомно. Правят го чрез експресиране на гени, които произвеждат ензими, наречени рибозомни РНК метилтрансферази. Този вид ензими изолират онези съставки в лекарствата, които имат задачата да разрушат рибозомата.

Това е проблем, който трябва или да бъде разрешен, или заобиколен по някакъв начин. Проф. Майерс и колегите му решават да го заобиколят като създават съединение в твърда форма, която от своя страна осигурява по-силно захващане върху рибозомата. Наричат лекарството си „предварително организирано“ за рибозомно свързване. Причината е, че за разлика от съществуващите вече лекарства, на него не му е необходимо да изразходва много енергия, за да отговори на основната си задача.

>>>Антибиотикът кловибактин може да бъде мощно оръжие срещу резистентни супербактерии

За да стигнат до създаването на крезомицина, изследователите използват синтез на базата на компоненти. Става дума за метод, разработен в лабораторията на проф. Майерс през 2016-а. Методът представлява изграждането на големи молекулни компоненти с еднаква сложност, които биват обединени на по-късен етап. Преди това се подреждат в секции, а самото сглобяване изследователите сравняват със събирането на сложни Лего конструкции. Голямото предимство на системата е, че позволява да се извършват тестове не само на една, а на стотици молекули, което от своя страна ускорява значително процеса на откриване на лекарства.

Предклиничните тестове

Изследователите тестват една от създадените молекули, тази на крезомицина, върху мишки. Преди това гризачите са заразени с култури от стафилококи, иракси бацил, Pseudomonas eruginosa (една от най-устойчивите бактерии, която може да причини менингит и е причина а честите вътреболнични инфекции), клебсиела и други бактерии, които са резистентни на овечето от другите антибиотици.

Наблюденията показват, че създаденото от учените лекарство потиска растежа на микробите дори в минимални концентрации, които не са повече от 4 милиграма на милилитър. Това не е характерно за останалите медикаменти, дори и за ванкомицина – антибиотикът, който определя като „последната надежда“, особено когато става дума за резистентност.

>>>Резистентни бактерии могат да мигрират от червата към белите дробове, увеличавайки риска от инфекции

„Докладваме концепцията на дизайна, химическия синтез и микробиологичната оценка на мостовия макробицикличен антибиотик крезомицин (CRM), който преодолява еволюционно различни форми на антимикробна резистентност, които правят съвременните антибиотици неефективни. Крезомицинът проявява ин витро и ин виво ефикасност срещу грам-положителни и грам-отрицателни бактерии, включително мултирезистентни щамове на Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Pseudomonas eruginosa”, пишат авторите в статия под името „Антибиотик, предварително организиран за рибозомно свързване, преодолява антимикробната резистентност“ в списание Science.

Въз основа на резултатите и анализите от предклиничните тестове учените вярват, че след края на клиничните изпитвания, крезомицинът ще бъде едно от основните средства за спасяване на болните от супербактерии.

„Предстои да разберем дали крезомицинът и лекарствата като него са безопасни и ще имат ефект за хората. Но по време на тестовете ние видяхме много по-добра инхибиторна активност срещу дълъг списък от патогенни бактериални щамове, които убиват всяка година над 500 000 души“, казва проф. Андрю Майерс.

Битката с резистентността

Последните две десетилетия е открита появата на няколко десетки щама на микроби, които са устойчиви на действието на антибиотици. Именно резистентността е причина да бъдат наричани още и супербактерии. Битката с тях се очертава като едно от големите предизвикателства пред научната общност в света.

СЗО алармира от години затова, че антимикробната резистентност е сериозна заплаха пред общественото здраве в света и е важно да бъдат взети бързи и адекватни решения. Една от причините за възникването на супербактериите е злоупотребата с антибиотици и при хората, и при животните. Проблем е и попадането на лекарства в природните екосистеми. И не на последно място липсата на нови антибиотици.

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

Екипът на проф. Андрю Майерс работи активно точно за създаването на анкибиотици, които са в състояние да се справят със супербактериите. Молекулата на крезомицина е една от няколко обещаващи, които изследователите разработват. С всеки тест те се надяват, че помагат да бъде спечелена войната с резистентните към лекарства патогени.