Воскресенье, 25 июля, 2021

Здоровье

Супероружие. В США создали новый класс антибиотиков широкого спектра действия

Супероружие. В США создали новый класс антибиотиков широкого спектра действия 28 декабря 2020, 18:14 Цей матеріал також доступний українською

Новый антибиотик убивает широкий спектр бактерий (Фото: The Wistar Institute)

Автор: Антон Ходоренко

Ученые института Wistar в США открыли новый класс соединений, которые блокируют путь развития бактерий и активируют иммунный ответ.

Эти препараты сочетают прямое уничтожение антибиотиками всех устойчивых к лекарствам бактериальных патогенов с одновременным быстрым иммунным ответом для борьбы с устойчивостью к противомикробным препаратам (УПП), отметили авторы разработки.

Всемирная организация здравоохранения объявила УПП одной из 10 основных угроз общественному здоровью человечества в мире. По оценкам, к 2050 году устойчивые к антибиотикам инфекции могут уносить 10 миллионов жизней ежегодно. Список бактерий, которые становятся устойчивыми к лечению всеми доступными вариантами антибиотиков, растет, и в разработке находится несколько новых лекарств, что вызывает острую потребность в новых классах антибиотиков.

«Мы использовали творческую двойную стратегию для разработки новых молекул, которые могут убивать трудноизлечимые инфекции, одновременно усиливая естественный иммунный ответ хозяина», — сказал Фарох Дотивала, доцент кафедры вакцин и иммунотерапии, ведущий автор работы по идентификации нового поколения противомикробных препаратов, которое назвали иммуноантибиотиками двойного действия (DAIA).

Существующие антибиотики нацелены на важнейшие бактериальные функции, включая синтез нуклеиновых кислот и белков, построение клеточной мембраны и метаболические пути. Однако бактерии могут приобретать лекарственную устойчивость, изменяя бактериальную мишень, против которой направлен антибиотик.

«Мы рассудили, что использование иммунной системы для одновременного нападения на бактерии на двух разных фронтах затрудняет развитие у них устойчивости», — сказал Дотивала.

Он и его коллеги сосредоточились на метаболическом пути, который важен для большинства бактерий, но отсутствует у людей, что делает его идеальной мишенью для разработки антибиотиков. Этот путь, называемый метил-D-эритритолфосфатом (MEP) отвечает за биосинтез изопреноидов — молекул, необходимых для выживания клеток у большинства патогенных бактерий. Лаборатория нацелена на фермент IspH, чтобы заблокировать этот путь и убить микробы. Учитывая широкое присутствие IspH в мире бактерий, этот подход может быть нацелен на широкий спектр бактерий.

Исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы проверить несколько миллионов коммерчески доступных соединений на их способность связываться с ферментом, и выбрали самые сильные из них, которые меняют функцию IspH, в качестве отправной точки для открытия лекарств.

Поскольку ранее доступные ингибиторы IspH не могли проникнуть через стенку бактериальной клетки, Дотивала сотрудничал с химиком Wistar Джозефом Сальвино, чтобы идентифицировать и синтезировать новый препарат, молекулы которого смогли проникнуть внутрь бактерий.

«Активация иммунитета представляет собой вторую линию атаки стратегии DAIA. Мы считаем, что эта инновационная стратегия DAIA может стать потенциальной вехой в мировой борьбе с УПП», — сказал Кумар Сингх, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Дотивалы.

Ранее НВ писал, что исследователи обнаружили антибиотик, который одновременно пробивает стенки бактерий и разрушает фолиевую кислоту в их клетках — убивая, как отравленная стрела.

При этом вещество под названием SCH-79 797 не вызывает резистентность, то есть устойчивость бактерий к антибиотикам, уверены авторы открытия.

«Это первый антибиотик, который может воздействовать на грамположительные и грамотрицательные вещества, игнорируя сопротивление. С точки зрения „почему это полезно?“, суть в этом. Но мы, ученые, больше всего взволнованы тем, как работает этот антибиотик — атакуя с помощью двух разных механизмов в одной молекуле», — сказал Земер Гитай, профессор биологии из Принстона и старший автор статьи.

«Мы надеемся, что это свойство можно будет обобщить, что приведет к появлению лучших антибиотиков и даже новых типов антибиотиков в будущем», — добавил ученый.