“Vienkārša modifikācija” varētu palīdzēt antibiotikām pārvarēt izturību
Zinātnieki ir izstrādājuši vienkāršu veidu, kā mainīt antibiotikas, kas varētu padarīt tās daudz spēcīgākas pret infekcijām, ko izraisa pret zālēm izturīgi mikrobi.
Šī metode padarīja antibiotiku vankomicīnu daudz spēcīgāku pret diviem baktēriju celmiem, kas bija kļuvuši izturīgi pret zālēm.
Pētnieki ierosina, ka vienkāršo ķīmiju, kas saistīta ar zāļu modificēšanu, var attiecināt uz citām antibiotikām un pat pretvēža zālēm.
Tagad žurnālā ir iekļauts dokuments par “biokonjugācijas tehniku” Dabas ķīmija.
"Parasti," saka vecākais pētījuma autors Bredlijs L. Pentelute, kurš ir ķīmijas asociētais profesors Masačūsetsas Tehnoloģiskajā institūtā (MIT) Kembridžā, "būtu nepieciešami daudz soļu, lai iegūtu vankomicīnu tādā formā, kas ļautu jums piestipriniet to kaut kam citam, bet mums nekas nav jādara ar šo narkotiku. ”
Viņš turpina paskaidrot, ka viņi sajauca zāles ar pretmikrobu peptīdu un saņēma "konjugācijas reakciju".
Viņš un citi MIT strādāja pie pētījuma ar kolēģiem no Jeila universitātes Ņūheivenā (CT) un biotehnoloģiju uzņēmuma Visterra, kas arī atrodas Kembridžā, MA.
Antibiotiku rezistence
Antibiotiku rezistence attīstās, jo katru reizi, kad kāds lieto antibiotikas, izdzīvo neliela dabiski izturīgu mikrobu populācija. Pretestība izplatās ne tikai tāpēc, ka dominē rezistenti mikrobi, bet arī tāpēc, ka viņiem ir kopīga pretestība ar citiem mikrobiem.
2016. gadā publicētajā globālajā pārskatā tika norādīts, ka pieaugošās pretmikrobu rezistences dēļ varētu būt apdraudēti apmēram 10 miljoni cilvēku gadā.
Bez efektīvām antibiotikām daudzas medicīniskas procedūras - ieskaitot cesarean piegādi, zarnu operācijas, ķīmijterapiju un locītavu nomaiņu - varētu radīt tik augstu infekcijas risku, ka tās "kļūst pārāk bīstamas", lai to veiktu.
Katru gadu Amerikas Savienotajās Valstīs pret antibiotikām rezistenti mikrobi inficē apmēram 2 miljonus cilvēku un ir atbildīgi par aptuveni 23 000 nāves gadījumiem, liecina Slimību profilakses un kontroles centra (CDC) dati.
Infekcijas, ko izraisa mikrobi, kas kļuvuši rezistenti pret antibiotikām, ir ļoti grūti ārstējami, un dažos gadījumos neiespējami. Alternatīvās ārstēšanas metodes parasti maksā vairāk, un tām ir sliktākas blakusparādības.
Cilvēkiem ar šīm infekcijām bieži nākas uzturēties slimnīcā ilgāk, un viņiem ir nepieciešams vairāk ārsta apmeklējumu.
‘Rokturis’ nelielu olbaltumvielu piestiprināšanai
Jaunās metodes ķīmija radās no iepriekšējā atklājuma, ka aminoskābe selenocisteīns var darboties kā “rokturis”, lai piestiprinātu mazmolekulāras zāles, piemēram, vankomicīnu, maziem proteīniem, ko sauc par pretmikrobu peptīdiem, kas ir daļa no vairuma cilvēku imūnās aizsardzības. organismiem.
Kad viņi izmantoja metodi peptīdu piestiprināšanai vankomicīnam, zinātnieki atklāja, ka tie konsekventi piestiprinājās vienā un tajā pašā vietā antibiotikā, veidojot molekulas, kas bija ķīmiski identiskas.
Esošās pieejas šādu molekulu izgatavošanai nespētu sasniegt tādu tīrību, un, lai sagatavotu vankomicīnu piestiprināšanai pie peptīdiem, būtu nepieciešami vairāk nekā duci soļu, atzīmē pētnieki.
Viņi pārbaudīja vairākus vankomicīna “konjugātus”, kas savienoti pārī ar dažādiem dažādiem pretmikrobu peptīdiem, ieskaitot vienu, ko sauc par dermaseptīnu.
Testi parādīja, ka, apvienojot vankomicīnu ar dermaseptīnu, antibiotika piecas reizes spēcīgāka pret infekcijas baktēriju Enterococcus faecalis.
E. faecalis ir celms Enterokoks, baktēriju ģints, kas veselības aprūpes iestādēs ir parādījies kā svarīgs infekcijas cēlonis. Urīnceļu infekcijas ir visizplatītākais infekcijas veids, ko šīs baktērijas izraisa, un medicīnas darbinieku profesionālās rūpes ir viņu ātrās izturības pret vankomicīnu “straujais pieaugums”.
‘Vērtīga tehnika sabiedrībai’
Turklāt komanda atklāja, ka vankomicīns kopā ar citu pretmikrobu peptīdu, ko sauc par RP-1, tika nogalināts Acinetobacter baumannii, pret kuru tikai vankomicīns neietekmē. A. baumannii ir arī ļoti izturīgs pret zālēm un bieži izraisa ar veselības aprūpi saistītas infekcijas.
Pārbaudes ar aptuveni 30 citām molekulām, ieskaitot resveratrolu un serotonīnu, liecina, ka pieeja var viegli saistīt peptīdus ar praktiski jebkuru organisko molekulu, kurai ir “pareizais elektronu bagātā gredzena veids”, atzīmē pētnieki.
Tomēr viņi norāda, ka nav pārbaudījuši modificēto zāļu drošību.
Viņi ierosina, ka viņu metodi varētu piemērot arī citiem narkotiku veidiem; piemēram, pievienot antivielas pretvēža līdzekļiem, lai tie sasniegtu noteiktus mērķus, nekaitējot veseliem audiem.
Autori secina:
"Ņemot vērā šos rezultātus, mēs uzskatām, ka mūsu ķīmija būs vērtīgs biokonjugācijas paņēmiens sabiedrībai un var izraisīt terapeitisko konjugātu molekulu radīšanu."
