Исследователи из Вистаровского института в Филадельфии открыли новый класс соединений — иммуноантибиотики двойного действия (DAIA), которые уникальным образом сочетают прямое уничтожение бактерий с инициированием быстрого иммунного ответа. Новая разработка предназначена для борьбы с «супербактериями», устойчивыми к обычным антибиотикам. Результаты исследования были опубликованы 23 декабря в авторитетном научном журнале Nature.
В чем отличие нового антибиотика?
«Мы разработали молекулы, которые могут убивать трудноизлечимые инфекции, одновременно усиливая естественный иммунный ответ хозяина», — сказал Фарох Дотивала, ведущий автор работы по идентификации нового поколения противомикробных препаратов, названных иммуноантибиотиками двойного действия (DAIA).
Существующие антибиотики наносят удар по важнейших бактериальным жизненным функциям, включая синтез нуклеиновых кислот и белков, построение клеточной мембраны и метаболические пути. Но патогены могут приобретать лекарственную устойчивость, изменяя свойства процессов, на которые воздействует антибиотик. Исследователи установили, что использование иммунной системы для одновременного нападения на бактерии затрудняет развитие устойчивости.
В качестве основного объекта антибиотической атаки был выбран фермент IspH, важный для биосинтеза изопреноидов — молекул, необходимых для выживания клеток у большинства патогенных бактерий. Использовав компьютерное моделирование, исследователи проверили несколько миллионов коммерчески доступных соединений на их способность ингибировать IspH и выбрали наиболее действенные из них. Но, поскольку доступные ингибиторы IspH не могли проникать через стенку бактериальной клетки, ученым пришлось в итоге синтезировать новые соединения. Новые ингибиторы не токсичны для клеток человека, и производя антибактериальный эффект, одновременно стимулируют иммунную систему.
Лабораторные тесты показали, что DAIA эффективны против многих бактерий, включая кишечную палочку. Кишечная палочка — очнеь распространенная бактерия, которая становится все более устойчивой к известным антибиотикам.
DAIA справляются даже с панрезистентными бактериями, устойчивыми ко всем антибиотикам, представленным на рынке.
Почему это так важно?
Резистентность к антибиотикам — глобальная и очень острая проблема, которая потенциально грозит человечеству гораздо большими бедами, чем, например, нынешняя пандемия коронавируса. По оценкам ВОЗ, к 2050 году устойчивые к антибиотикам инфекции могут уносить 10 миллионов жизней каждый год и наложить совокупное бремя на мировую экономику в размере 100 триллионов долларов. Список бактерий, которые становятся устойчивыми к лечению всеми доступными вариантами антибиотиков, растет. Поэтому есть острая потребность в новых классах антибиотиков. И они находятся, но очень медленно.
Так, команда ученых из Массачусетского технологического института с помощью искусственного интеллекта (ИИ) разработала антибиотик галицин, способный уничтожать бактерии, устойчивые к антибиотикам. Галицин тестировали на мышах, зараженных штаммом бактерии A. baumannii, резистентным ко всем известным антибиотикам. Новое лекарство смогло полностью уничтожить инфекцию в течение 24 часов.
К сожалению, с новыми антибиотиками проблема состоит еще и в том, что для поиска тратятся огромные ресурсы, и результат получается очень дорогим. Поэтому более эффективный путь — отказаться от лишнего, ненужного назначения антибиотиков, причем немедленно и во всех странах.
По материалам Medical Express и Daily Mail
Читайте также:
Устойчивость к антибиотикам связали с загрязнением окружающей среды
В Арктике обнаружили бактерии, устойчивые к антибиотикам
