Новаторське дослідження Університету Іллінойсу в Чикаго представило макролони, новий тип антибіотиків, який діє на бактерії двома способами, різко знижуючи потенціал резистентності та знаменуючи значний крок вперед у лікуванні інфекційних захворювань. Нещодавно відкритий антибіотик, який націлений на два різні клітинні механізми, може в 100 мільйонів разів ускладнити бактеріям розвиток стійкості.
Вчені досліджували, як клас синтетичних ліків під назвою макролони порушують функцію бактеріальних клітин для боротьби з інфекційними захворюваннями. Їхні експерименти демонструють, що макролони можуть працювати двома різними способами – або перешкоджаючи виробництву білка, або пошкоджуючи структуру ДНК.
Оскільки бактеріям потрібно буде реалізувати захист від обох атак одночасно, дослідники підрахували, що стійкість до ліків майже неможлива.
«Принадність цього антибіотика полягає в тому, що він вбиває дві різні мішені в бактеріях. Якщо антибіотик потрапляє в обидві мішені в однаковій концентрації, то бактерії втрачають свою здатність ставати стійкими через придбання випадкових мутацій у будь-якій з двох мішеней»
Макролони - це синтетичні антибіотики, які поєднують в собі структури двох широко використовуваних антибіотиків з різними механізмами. Макроліди, такі як еритроміцин, блокують рибосоми, фабрику виробництва білків в клітині. Фторхінолони, такі як ципрофлоксацин, націлені на бактеріоспецифічний фермент під назвою ДНК-гіраза.
Дві лабораторії UIC під керівництвом Юрія Поліканова, доцента біологічних наук, та Манкіна і Нори Васкес-Ласлоп, професора-дослідника фармації, вивчали клітинну активність різних макролонових препаратів.
Група Поліканова, яка спеціалізується на структурній біології, вивчила, як ці препарати взаємодіють з рибосомою, виявивши, що вони зв'язуються більш щільно, ніж традиційні макроліди. Макролони навіть були здатні зв'язувати і блокувати рибосоми резистентних до макролідів штамів бактерій і не могли викликати активацію генів резистентності.
В інших експериментах перевіряли, чи макролонові препарати пригнічують ферменти рибосому або ДНК-гіразу в різних дозах. У той час як багато конструкцій краще блокували ту чи іншу мішень, та, яка заважала обом при найнижчій ефективній дозі, виділялася як найбільш перспективний кандидат.
«По суті, вражаючи дві мішені в одній концентрації, перевага полягає в тому, що ви робите майже неможливим для бактерій легко придумати простий генетичний захист »
Дослідження також відображає міждисциплінарну співпрацю в дослідницькому корпусі молекулярної біології UIC, де дослідники з коледжів медицини, фармації та гуманітарних і природничих наук ділять сусідні лабораторії та сприяють фундаментальним науковим відкриттям, подібним до цього.
« Головним результатом усієї цієї роботи є розуміння того, як нам потрібно рухатися вперед. І розуміння, яке ми даємо хімікам, полягає в тому, що вам потрібно оптимізувати ці макролони, щоб досягти обох цілей»
За матеріалами: SciTechDaily
