„Проста модификация“ може да помогне на антибиотиците да преодолеят резистентността
Учените са разработили прост начин за промяна на антибиотиците, който може да ги направи много по-мощни срещу инфекции, причинени от устойчиви на лекарства микроби.
Методът прави антибиотика ванкомицин много по-мощен срещу два щама бактерии, които са станали резистентни към лекарства.
Изследователите предполагат, че простата химия, участваща в модифицирането на лекарството, може да бъде приложена към други антибиотици и дори към противоракови лекарства.
Сега в списанието се появява статия за „техниката на биоконюгация“ Химия на природата.
„Обикновено, казва старшият автор на изследването Брадли Л. Пентелут, който е доцент по химия в Масачузетския технологичен институт (MIT) в Кеймбридж,„ ще бъдат необходими много стъпки, за да получите ванкомицин във форма, която ще ви позволи да прикрепете го към нещо друго, но не е нужно да правим нищо с лекарството. "
Той продължава да обяснява, че те смесват лекарството с антимикробен пептид и получават „реакция на конюгация“.
Той и други от MIT са работили по проучването с колеги от университета Йейл в Ню Хейвън, Тексас и биотехнологичната компания Visterra, която също е базирана в Кеймбридж, Масачузетс.
Резистентност към антибиотици
Антибиотичната резистентност се развива, защото всеки път, когато някой използва антибиотично лекарство, оцелява малка популация от естествено устойчиви микроби. Устойчивостта се разпространява не само защото преобладават устойчивите микроби, но и защото те споделят своята устойчивост с други микроби.
Глобален преглед, публикуван през 2016 г., предполага, че около 10 милиона живота годишно могат да бъдат изложени на риск поради нарастващата антимикробна резистентност.
Без ефективни антибиотици, много медицински процедури - включително цезарово сечение, операция на червата, химиотерапия и подмяна на ставите - могат да представляват толкова висок риск от инфекция, че те „стават твърде опасни“ за извършване.
Всяка година в САЩ устойчивите на антибиотици микроби заразяват около 2 милиона души и са отговорни за около 23 000 смъртни случая, според Центровете за контрол и превенция на заболяванията (CDC).
Инфекциите, дължащи се на микроби, които са станали устойчиви на антибиотици, са много трудни и в някои случаи невъзможни за лечение. Алтернативното лечение обикновено струва повече и има по-лоши странични ефекти.
Хората с тези инфекции често трябва да останат в болницата по-дълго и се нуждаят от повече посещения от лекар.
‘Дръжка’ за прикрепване на малки протеини
Химията на новия метод произтича от предишно откритие, че аминокиселината селеноцистеин може да действа като „дръжка” за свързване на лекарства с малка молекула, като ванкомицин, към малки протеини, наречени антимикробни пептиди, които формират част от имунната защита на повечето организми.
Когато използваха метода за прикачване на пептидите към ванкомицин, учените установиха, че те постоянно се прикрепят към едно и също място върху антибиотика, произвеждайки молекули, които са химически идентични.
Съществуващите подходи за получаване на такива молекули не биха могли да постигнат такава чистота и ще се нуждаят от повече от дузина стъпки за подготовка на ванкомицин за свързване с пептиди, отбелязват изследователите.
Те тестваха няколко „конюгати“ на ванкомицин, съчетани с различни различни антимикробни пептиди, включително един, наречен дермасептин.
Тестовете показаха, че комбинирането на ванкомицин с дермасептин прави антибиотика пет пъти по-мощен срещу инфекциозната бактерия Enterococcus faecalis.
E. faecalis е щам на Enterococcus, род бактерии, който се очертава като важна причина за инфекция в здравните заведения. Инфекциите на пикочните пътища са най-често срещаните видове инфекции, които тези бактерии причиняват, и „бързото покачване“ на тяхната резистентност към ванкомицин е особено притеснително за медицинските специалисти.
‘Ценна техника за общността’
Освен това екипът установи, че ванкомицин, комбиниран с друг антимикробен пептид, наречен RP-1, е убит Acinetobacter baumannii, срещу което само ванкомицин няма ефект. A. baumannii също е силно устойчив на лекарства и честа причина за инфекции, свързани със здравеопазването.
Тестовете с около 30 други молекули, включително ресвератрол и серотонин, показват, че подходът може лесно да свърже пептидите с практически всяка органична молекула, която има "правилния вид богат на електрони пръстен", отбелязват изследователите.
Те обаче посочват, че не са тествали безопасността на модифицираните лекарства.
Те предполагат, че техният метод би могъл да се прилага и за други видове наркотици; например да прикачите антитела към противоракови лекарства, така че те да достигнат определени цели, без да навредят на здравата тъкан.
Авторите заключават:
„Предвид тези резултати, ние вярваме, че нашата химия ще бъде ценна техника за биоконюгация за общността и може да доведе до генерирането на терапевтични конюгирани молекули.“
