„Jednoduchá modifikace“ by mohla pomoci antibiotikům překonat rezistenci
Vědci vyvinuli jednoduchý způsob, jak pozměnit antibiotika, díky nimž by mohli být mnohem silnější proti infekcím způsobeným mikroby rezistentními na léky.
Díky této metodě bylo antibiotikum vankomycin mnohem účinnější proti dvěma kmenům bakterií, které se staly rezistentními na léky.
Vědci naznačují, že jednoduchá chemie spojená s úpravou léku může být aplikována na jiná antibiotika a dokonce i na protinádorové léky.
V časopise je nyní uveden příspěvek o „biokonjugační technice“ Přírodní chemie.
„Typicky,“ říká hlavní autor studie Bradley L. Pentelute, který je docentem chemie na Massachusetts Institute of Technology (MIT) v Cambridge, „by bylo zapotřebí mnoha kroků k získání vankomycinu ve formě, která vám umožní připojit to k něčemu jinému, ale s drogou nemusíme nic dělat. “
Dále vysvětluje, že drogu smísili s antimikrobiálním peptidem a dostali „konjugační reakci“.
On a další z MIT pracovali na studii s kolegy z Yale University v New Haven, CT a biotechnologické společnosti Visterra, která také sídlí v Cambridge, MA.
Odolnost proti antibiotikům
Antibiotická rezistence se vyvíjí, protože pokaždé, když někdo použije antibiotikum, přežívá malá populace přirozeně rezistentních mikrobů. Rezistence se šíří nejen proto, že převládají rezistentní bakterie, ale také proto, že sdílí svou rezistenci s jinými mikroby.
Globální přezkum publikovaný v roce 2016 naznačil, že by mohlo být ohroženo přibližně 10 milionů životů ročně kvůli zvyšující se antimikrobiální rezistenci.
Bez účinných antibiotik by mnoho lékařských postupů - včetně císařského řezu, operací střev, chemoterapie a náhrady kloubů - mohlo představovat tak vysoké riziko infekce, že by se „staly příliš nebezpečnými“ na provedení.
Každý rok ve Spojených státech infikují bakterie rezistentní na antibiotika přibližně 2 miliony lidí a podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) jsou odpovědné za přibližně 23 000 úmrtí.
Infekce způsobené bakteriemi, které se staly rezistentními na antibiotika, je velmi obtížné a v některých případech nemožné léčit. Alternativní léčba má tendenci stát více a má horší vedlejší účinky.
Lidé s těmito infekcemi často musí zůstat v nemocnici déle a potřebují více návštěv lékaře.
„Rukojeť“ pro připojení malých bílkovin
Chemie nové metody vycházela z předchozího objevu, že aminokyselina selenocystein může působit jako „rukojeť“ pro připojení léčiv s malou molekulou, jako je vankomycin, na malé proteiny zvané antimikrobiální peptidy, které tvoří součást imunitní obrany většiny organismy.
Když použili metodu k připojení peptidů k vankomycinu, vědci zjistili, že se trvale připojují ke stejnému místu na antibiotiku a vytvářejí chemicky identické molekuly.
Stávající přístupy k výrobě takových molekul by nebyly schopné dosáhnout takové čistoty a potřebovaly by více než tucet kroků k přípravě vankomycinu pro navázání na peptidy, poznamenávají vědci.
Testovali několik „konjugátů“ vankomycinu spárovaných s různými antimikrobiálními peptidy, včetně jednoho s názvem dermaseptin.
Testy ukázaly, že kombinace vankomycinu s dermaseptinem zvýšila účinnost antibiotika proti infekční bakterii pětkrát. Enterococcus faecalis.
E. faecalis je kmen Enterococcus, rod bakterií, který se ukázal jako důležitá příčina infekce ve zdravotnických zařízeních. Infekce močových cest jsou nejčastějšími typy infekcí, které tyto bakterie způsobují, a „rychlý nárůst“ jejich odolnosti vůči vankomycinu byl pro lékařské pracovníky obzvláště důležitý.
„Cenné techniky pro komunitu“
Tým dále zjistil, že vankomycin v kombinaci s jiným antimikrobiálním peptidem nazývaným RP-1 zabit Acinetobacter baumannii, proti kterému samotný vankomycin nemá žádný účinek. A. baumannii je také vysoce rezistentní vůči lékům a je častou příčinou infekcí souvisejících se zdravotní péčí.
Testy s přibližně 30 dalšími molekulami, včetně resveratrolu a serotoninu, naznačují, že tento přístup může snadno spojit peptidy s prakticky jakoukoli organickou molekulou, která má „správný druh elektronově bohatého kruhu“, poznamenávají vědci.
Poukazují však na to, že netestovali bezpečnost modifikovaných léků.
Navrhují, aby se jejich metoda mohla použít i na jiné typy drog; například připojit protilátky k protinádorovým lékům tak, aby dosáhly konkrétních cílů bez poškození zdravé tkáně.
Autoři uzavírají:
"Vzhledem k těmto výsledkům věříme, že naše chemie bude pro komunitu cennou biokonjugační technikou a může vést ke generování terapeutických molekul konjugátu."
