Вчені винайшли абсолютно новий спосіб боротьби зі стійкими до ліків бактеріальними інфекціями.
Новий клас антибіотиків був визначений дослідниками з Уппсальського університету в Швеції, і хоча він був протестований лише на мишах, команда сподівається, що подальша розробка препарату може «зробити важливий внесок у поточну боротьбу зі стійкістю до антибіотиків».
Унікальні ліки, як і багато інших антибіотиків, що знаходяться в розробці, націлені на подвійну мембрану, яка оточує грамнегативні бактерії, такі як кишкова паличка, яка може викликати інфекції кишечника і крові, і Klebsiella pneumoniae, яка може викликати інфекції легенів, сечового міхура і сепсис.
На відміну від грампозитивних бактерій, для яких були створені численні сімейства ліків, цей грізний другий бар'єр, що оточує грамнегативні бактеріальні клітини, ускладнює дію антибіотиків. Жорстка зовнішня мембрана вбудована ліпополісахаридами, які надають клітині цілісності, дозволяють їй взаємодіяти з іншими поверхнями, а також забезпечують вихід токсинів і надходження поживних речовин.
Протягом багатьох років вчені намагалися впоратись з самими ліпідними мембранами, оскільки вони необхідні для функціонування грамнегативних бактерій. Але дослідники зі Швеції першими націлилися на фермент під назвою LpxH, який допомагає синтезувати інші важливі компоненти зовнішньої мембрани, які називаються ліпополісахаридами. Оскільки приблизно 70% грамнегативних бактерій використовують цей фермент, він може стати підходящою мішенню для численних інфекцій.
Мишам, яким вводили стійкі до ліків кишкову паличку або K. pneumoniae, через годину вводили низку сполук, розроблених для інгібування LpxH бактерій. Результати продемонстрували, що можна лікувати інфекції кровотоку всього за чотири години лише однією дозою.
«Під час цієї моделі інфекції бактерії поширюються в кровотік мишей. Здатність цих сполук значно зменшувати кількість бактерій, отриманих з крові лише за одну дозу, підкреслює їх потенціал для лікування найбільш небезпечних для життя інфекцій з грамнегативними [мультирезистентними] патогенами.»
Дослідники почали зі сполуки під назвою JEDI-1444, яка була зібрана з результатів пошуку в літературі відповідних інгібіторів-кандидатів. Незважаючи на те, що він показав неймовірну перспективу в запобіганні росту грамнегативних бактерій, він не доже добре розчинявся або був стабільним у крові.
Завдяки деяким модифікаціям команда досягла успіху в двох варіаціях під кодом EBL-3599 і EBL-3647, які не розчинялися краще в сироватці, але показали «потужну» антимікробну активність проти широкого спектру ізолятів E. coli і K. pneumoniae, «незалежно від генотипу резистентності».
Це важливе відкриття, враховуючи, що обидві ці бактерії стають стійкими до небагатьох доступних антибіотиків, які дійсно працюють проти них. У 2019 році смерть від антибіотикорезистентних інфекцій була третьою провідною глобальною причиною смерті. До 2050 року очікується десять мільйонів смертей на рік.
У міру того, як бактерії пристосовуються до наших ліків, для порятунку життів відчайдушно потрібні нові класи препаратів. Сьогодні половина антибіотиків, доступних на ринку, є просто варіаціями ліків, які були виявлені майже століття тому.
У 2017 році Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) оприлюднила список найнебезпечніших, стійких до ліків патогенів і грамнегативних бактерій, стійких до найефективніших класів антибіотиків широкого спектру дії. Сюди входять кишкова паличка і K. pneumoniae, синьогнійна паличка, яка також викликає пневмонію, і Acinetobacter baumannii, яка викликає інфекції крові, легенів і сечі.
«Хоча поточні результати є дуже багатообіцяючими. Знадобиться значна додаткова робота, перш ніж сполуки цього класу будуть готові до клінічних випробувань.»
За матеріалами: ScienceAlert
