Клас антибиотици се справят с мултирезистентни бактерии

Акценти

Биохимици от Университета Упсала, Швеция, създават две къси молекули, които блокират работата на бактериалния ензим LpxH. Той играе ключова роля в процеса на сглобяване на клетъчните стени на голям брой патогенни микроби. Новите антибиотици са тествани успешно върху мишки.

Откритието

Екип от шведски и датски учени под ръководството на д-р Дъглас Хюсби от Катедрата „Медицинска биохимия и микробиология“ на Университета Упсала правят откритието докато изучават ефекта на вече създадени различни къси молекули върху клетъчни култури с грам-отрицателни бактерии. Става дума за патогени, които причиняват пневмония, легионерска болест, салмонела и голям брой други опасни заболявания, сред които иракският бацил и менингокока.

По време на проучванията си учените успяват да открият, че късата молекула JEDI-852 унищожава ефективно микробите като в същото време не убива човешките клетки дори и в случаите на високи концентрации.

Екипът насочва усилията си към задълбочено изследване на късата молекула, на нейните свойства и структурата й. Така става ясно, че тя блокира работата на протеина LpxH. Той бива използван от грам-отрицателни бактерии за синтезиране на външния им защитен слой, наречен липополизахарид. Учените уточняват, че не всички бактерии произвеждат този слой, но тези, които го правят, са посочени от СЗО като най-критичните организми за разработването на нови лечения.

Това се отнася и за Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae, които са развили резистентност към съществуващите антибиотици.

>>>Антибиотик унищожава резистентни към лекарствата супербактерии

След като проучват и как съединението си взаимодейства с ключова част от протеина LpxH, изследователите са готови за следващата стъпка. А тя е създаването на няколко нови варианта на съединението JEDI-852. Те имат по-високи нива на антимикробна активност и стабилност.

Наричат новите молекули EBL-3647 EBL-3599.

Следва един от най-важните етапи – тестването върху мишки.

>>>Мутация променя ешерихия коли от безобидна в опасна 

Изследователите заразяват гризачите с щамове на ешерихия коли (Escherichia coli) и на пневмония (Klebsiella pneumoniae).

Използват двете нови молекули. Опитите показват, че дори когато инжекциите са със сравнително малки количества от веществата, те успяват да предпазят мишките от отравяне на кръвта.

Изводи и резултати

Най-важният резултат е, че новият клас антибиотици е силно активен срещу мултирезистентни бактерии. От значение е и това, че веществото успява да лекува кръвните инфекции на опитните мишки. Това, убедени са изследователите, показва потенциала на молекулите.

Важно е и това, че тъй като съединенията са нови, а проетинът LpxH не е използван до момента като мишена за антибиотици, не съществува резистентност към създадения от екипа клас.

Както поясняват от пресцентъра на Университета Упсала: „Основната характеристика на този клас лекарства е, че никой друг антибиотик не атакува протеина LpxH и затова микробите не са развили все още резистентност към действието им. Това отличава тези съединения от много други нови антибиотици, които са подобни по структура и функция на вече съществуващи молекули.“

Учените подчертават и това, че въпреки обещаващите резултати, представени в статия в научното списание PNAS, предстои още допълнителна работа преди съединенията да бъдат готови за клинични изпитвания.

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

Независимо от това обаче, изследването е сериозна стъпка напред. Факт е, че антибиотиците са в основата на съвременната медицина. Благодарение на тях са спасени милиони хора. На тях се разчита за лечение, но и за предотвратяване на бактериални инфекции, използват се за намаляване на риска от инфекции при лечението на рак, при хирургични интервенции, трансплантации, при недоносени бебета и майките им.

В същото време светът от години е изправен пред угрозата на антибиотичната резистентност, която реално застрашава ефективността на антибиотиците и застрашава живота на хората.

За последните две десетилетия учените установяват появата на няколко десетки щама микроби, които са устойчиви на въздействието не само на един, но на няколко антибиотика. Тези така наречени супербактерии са резултат от масовата злоупотреба с този вид лекарства и в медицината, и в животновъдството, но и зарази попадането им в природните екосистеми чрез промишлените и други стоки.

Все по-трудни за контролиране стават огнищата на вътреболнични инфекции, причинени от туберкулозните бацили, пневмококи или стафилококи.

Затова усилията на учените са насочени към създаването на нови видове антибиотици и на стратегии за тяхното използване, тъй като така ще успеят да намалят възможностите от поява на нови супербактерии.

За инициативите ENABLE и ENABLE-2

Настоящото изследване, което води до създаването на нов клас антибиотици, се финансира от инициативите ENABLE и ENABLE-2. Както споделят шведските учени, инициативите имат решаващо значение за работата и откритието им.
Инициативата ENABLE събира над 50 представители на академичните среди и индустрията от Европа, които си сътрудничат в проект, ръководен от Университета в Упсала и GlaxoSmithKline. Основата му цел е разработването на нови антибиотици срещу важни грам-отрицателни бактерии, като например, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii.

Проектът, който продължава седем години, се финансира от Инициативата за иновативни лекарства.
ENABLE-2 изгражда платформа за идентифициране на нови антибиотици въз основа на изводите и поуките, извлечени от ENABLE. Тази втора инициатива е насочена към подкрепа на ранните етапи на откриване и разработване на нови антибиотици. Подкрепя се от Шведския съвет за научни изследвания, Националната изследователска програма за резистентност към антибиотици.