Nové antibiotikum téměř eliminuje šanci na vývoj superbakterií

Výzkumníci zkombinovali účinky dvou tříd antibiotik na zabíjení bakterií do jedné, což prokázalo, že jejich nové antibiotikum s dvojím účinkem by mohlo (téměř) znemožnit bakteriální rezistenci.

Patogeny, jako jsou bakterie, ohrožují lidské zdraví, proto rozdáváme antibiotika. Bakterie si pak vyvinou rezistenci vůči antibiotikům. Zatímco bakteriální hrozba zůstává stejná, náš léčebný arzenál je méně účinný, pokud je vůbec účinný. V podstatě je to problém způsobený rezistencí na antibiotika.

Nyní však vědci z University of Illinois Chicago (UIC) možná doplnili arzenál o nové antibiotikum, které by bakteriím téměř znemožnilo vyvinout si rezistenci.

„Krása tohoto antibiotika spočívá v tom, že zabíjí prostřednictvím dvou různých cílů v bakteriích,“ řekl Alexander Mankin, významný profesor farmaceutických věd na UIC a spoluautor studie. „Pokud antibiotikum zasáhne oba cíle ve stejné koncentraci, pak bakterie ztratí svou schopnost stát se odolnými prostřednictvím.“ [the] získání náhodných mutací v kterémkoli ze dvou cílů.“

Třída antibiotik nazývaná makrolidy se po desetiletí používá k léčbě různých bakteriálních infekcí. Makrolidové antibiotikum poznáte podle toho, že končí na „–mycin“. Erythromycin, například. Chemicky jsou makrolidy složeny z makrolaktonového kruhu zdobeného postranními řetězci. Zastavují bakteriální růst tím, že se vážou na bakteriální ribozom, jeho mechanismus produkující proteiny, a inhibují syntézu proteinů.

Chinolony jsou velkou rodinou širokospektrých antibiotik, z nichž téměř všechny jsou fluorochinolony. Rozdíl je v jejich příslušných chemických strukturách. Zatímco oba jsou složeny ze dvoukruhového systému obsahujícího dusík, chinolony zahrnují keton, zatímco fluorochinolony obsahují atom fluoru. Téměř všechny chinolony a fluorochinolony končí na „–floxacin“. Ciprofloxacin je příkladem, který se běžně používá ve zdravotnictví. Tato antibiotika působí tak, že narušují syntézu bakteriální DNA.

Od doby, kdy byly vyvinuty první makrolidy, bylo vynaloženo úsilí na jejich zlepšení nahrazením jejich postranních řetězců strukturami připomínajícími fluorochinolony. V této studii výzkumníci experimentovali se syntézou nového „makrolonu“, který v závislosti na dávce vykonával funkci makrolidu inhibující syntézu proteinů nebo funkci fluorochinolonu přerušující syntézu DNA.

Vědci zjistili, že makrolony, které vyvinuli, se vážou pevněji na ribozom bakterií než tradiční makrolidy. Dokonce se navázaly a zablokovaly ribozomy bakterií rezistentních na makrolidy a nedokázaly spustit aktivaci genů rezistence. Mnozí byli lepší v inhibici jedné nebo druhé funkce. Jeden z nich, MCX-128, však zasáhl „zlaté místo“ a zasahoval do obou funkcí při nejnižší účinné dávce a vystupoval jako nejslibnější kandidát na nové antibiotikum.

„Tím, že v podstatě zasáhnete dva cíle ve stejné koncentraci, je výhodou, že bakteriím téměř znemožníte snadno přijít s jednoduchou genetickou obranou,“ řekl Yury Polikanov, docent biologických věd a další z odpovídajících autorů studie. .

Na základě svých výsledků vědci odhadli, že jejich makrolonové antibiotikum „100 milionkrát ztíží bakteriím vyvinout si rezistenci“.

Studie byla publikována v časopise Příroda Chemická biologie.

Zdroj: UIC