"Enostavna sprememba" bi lahko pomagala antibiotikom premagati odpornost
Znanstveniki so razvili preprost način spreminjanja antibiotikov, ki bi jih lahko naredil veliko močnejše proti okužbam, ki jih povzročajo mikrobi, odporni na zdravila.
Z metodo je bil antibiotik vankomicin veliko močnejši proti dvema vrstama bakterij, ki sta postali odporni na zdravila.
Raziskovalci predlagajo, da lahko preprosto kemijo, vključeno v spreminjanje zdravila, uporabimo za druge antibiotike in celo za zdravila proti raku.
V reviji je zdaj objavljen članek o "tehniki biokonjugacije" Kemija narave.
»Običajno,« pravi starejši avtor študije Bradley L. Pentelute, izredni profesor kemije na Massachusetts Institute of Technology (MIT) v Cambridgeu, »bi bilo treba veliko korakov, da bi dobili vankomicin v obliki, ki bi vam omogočila, da pritrdite na kaj drugega, vendar nam droge ni treba storiti ničesar. "
Nadalje pojasnjuje, da so zdravilo zmešali s protimikrobnim peptidom in dobili "reakcijo konjugacije".
Skupaj z drugimi na MIT je študijo sodeloval s kolegi z univerze Yale v New Havenu, CT in biotehnološkim podjetjem Visterra, ki ima tudi sedež v Cambridgeu, MA.
Odpornost na antibiotike
Odpornost na antibiotike se razvije, ker vsakič, ko nekdo uporabi antibiotično zdravilo, preživi majhna populacija naravno odpornih mikrobov. Odpornost se širi ne le zato, ker prevladujejo odporni mikrobi, ampak tudi zato, ker svojo odpornost delijo z drugimi mikrobi.
Globalni pregled, objavljen leta 2016, je pokazal, da bi lahko zaradi naraščajoče odpornosti na protimikrobna zdravila ogrozili približno 10 milijonov življenj na leto.
Brez učinkovitih antibiotikov bi lahko številni zdravstveni postopki, vključno s carskim rezom, operacijo črevesja, kemoterapijo in nadomestitvijo sklepov, predstavljali tako veliko tveganje za okužbo, da bi postali "preveč nevarni" za izvedbo.
Po podatkih Centrov za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC) vsako leto v ZDA bakterije, odporne na antibiotike, okužijo približno 2 milijona ljudi in so odgovorne za približno 23.000 smrtnih primerov.
Okužbe zaradi klic, ki so postale odporne na antibiotike, je zelo težko in v nekaterih primerih nemogoče zdraviti. Alternativna zdravljenja običajno stanejo več in imajo slabše neželene učinke.
Ljudje s temi okužbami morajo pogosto ostati dlje v bolnišnici in potrebujejo več obiskov zdravnika.
‘Ročaj’ za pritrditev majhnih beljakovin
Kemija nove metode je izhajala iz prejšnjega odkritja, da lahko aminokislina selenocistein deluje kot "ročaj" za pritrditev drog z majhnimi molekulami, kot je vankomicin, na majhne beljakovine, imenovane protimikrobni peptidi, ki tvorijo del imunske obrambe večine organizmi.
Ko so metodo uporabili za pritrditev peptidov na vankomicin, so znanstveniki ugotovili, da so se na antibiotik dosledno pritrjevali in tvorili kemično enake molekule.
Obstoječi pristopi k izdelavi takšnih molekul ne bi mogli doseči takšne čistosti in bi potrebovali več kot ducat korakov za pripravo vankomicina za pritrditev na peptide, opozarjajo raziskovalci.
Testirali so več "konjugatov" vankomicina v paru z različnimi različnimi protimikrobnimi peptidi, vključno s tistim, imenovanim dermaseptin.
Testi so pokazali, da je kombinacija vankomicina z dermaseptinom naredila antibiotik petkrat močnejši proti nalezljivi bakteriji Enterococcus faecalis.
E. faecalis je sev Enterokok, rod bakterij, ki se je v zdravstvenih ustanovah pojavil kot pomemben povzročitelj okužbe. Okužbe sečil so najpogostejše vrste okužb, ki jih te bakterije povzročajo, in "hiter dvig" njihove odpornosti na vankomicin je še posebej zaskrbljujoč za zdravstvene delavce.
"Dragocena tehnika za skupnost"
Poleg tega je skupina ugotovila, da je vankomicin v kombinaciji z drugim protimikrobnim peptidom, imenovanim RP-1, ubit Acinetobacter baumannii, proti kateremu samo vankomicin nima učinka. A. baumannii je tudi zelo odporen na zdravila in pogost vzrok okužb, povezanih z zdravstvom.
Preskusi s približno 30 drugimi molekulami, vključno z resveratrolom in serotoninom, kažejo, da lahko pristop zlahka poveže peptide s praktično katero koli organsko molekulo, ki ima "pravo vrsto z elektroni bogatega obroča", opozarjajo raziskovalci.
Poudarjajo pa, da varnosti spremenjenih zdravil niso preizkusili.
Predlagajo, da bi se njihova metoda lahko uporabljala tudi za druge vrste drog; na primer za pritrditev protiteles na zdravila proti raku, da dosežejo določene cilje, ne da bi škodovali zdravemu tkivu.
Avtorji zaključujejo:
"Glede na te rezultate verjamemo, da bo naša kemija dragocena tehnika biokonjugacije za skupnost in bo lahko povzročila nastanek terapevtskih konjugiranih molekul."
