„Modificarea simplă” ar putea ajuta antibioticele să depășească rezistența
Oamenii de știință au dezvoltat o modalitate simplă de a modifica antibioticele care le-ar putea face mult mai puternice împotriva infecțiilor cauzate de microbi rezistenți la medicamente.
Metoda a făcut antibioticul vancomicină mult mai puternic împotriva a două tulpini de bacterii care deveniseră rezistente la medicamente.
Cercetătorii sugerează că simpla chimie implicată în modificarea medicamentului poate fi aplicată altor antibiotice și chiar și a medicamentelor împotriva cancerului.
În jurnal apare acum o lucrare despre „tehnica bioconjugării” Chimia naturii.
„De obicei”, spune autorul principal al studiului, Bradley L. Pentelute, care este profesor asociat de chimie la Massachusetts Institute of Technology (MIT) din Cambridge, „ar fi necesari o mulțime de pași pentru a obține vancomicina într-o formă care să vă permită să atașați-l la altceva, dar nu trebuie să facem nimic drogului. ”
El continuă să explice că au amestecat medicamentul cu o peptidă antimicrobiană și au primit o „reacție de conjugare”.
El și alții de la MIT au lucrat la studiu cu colegii de la Universitatea Yale din New Haven, CT și compania de biotehnologie Visterra, care are sediul și în Cambridge, MA.
Rezistență la antibiotic
Rezistența la antibiotice se dezvoltă deoarece de fiecare dată când cineva folosește un medicament antibiotic, supraviețuiește o mică populație de microbi rezistenți în mod natural. Rezistența se răspândește nu numai pentru că predomină germenii rezistenți, ci și pentru că își împărtășesc rezistența cu alți microbi.
O revizuire globală publicată în 2016 a sugerat că aproximativ 10 milioane de vieți pe an ar putea fi expuse riscului datorită creșterii rezistenței antimicrobiene.
Fără antibiotice eficiente, multe proceduri medicale - inclusiv livrarea prin cezariană, chirurgia intestinului, chimioterapia și înlocuirea articulațiilor - ar putea prezenta un risc atât de mare de infecție încât să devină „prea periculoase” pentru a fi efectuate.
În fiecare an, în Statele Unite, germenii rezistenți la antibiotice infectează aproximativ 2 milioane de persoane și sunt responsabili pentru aproximativ 23.000 de decese, potrivit Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC).
Infecțiile datorate germenilor care au devenit rezistente la antibiotice sunt foarte dificil și, în unele cazuri, imposibil de tratat. Tratamentele alternative tind să coste mai mult și să aibă efecte secundare mai grave.
Persoanele cu aceste infecții trebuie adesea să rămână în spital mai mult timp și au nevoie de mai multe vizite de la medic.
„Mâner” pentru atașarea proteinelor mici
Chimia noii metode a venit dintr-o descoperire anterioară conform căreia aminoacidul selenocisteină poate acționa ca un „mâner” pentru atașarea medicamentelor cu molecule mici, cum ar fi vancomicina, la proteinele mici numite peptide antimicrobiene, care fac parte din apărarea imună a majorității organisme.
Când au folosit metoda pentru a atașa peptidele la vancomicină, oamenii de știință au descoperit că s-au atașat în mod constant la același loc pe antibiotic, producând molecule identice din punct de vedere chimic.
Abordările existente pentru fabricarea unor astfel de molecule nu ar putea realiza o astfel de puritate și ar avea nevoie de mai mult de o duzină de pași pentru a pregăti vancomicina pentru atașarea la peptide, notează cercetătorii.
Au testat mai multe „conjugate” de vancomicină asociate cu diferite peptide antimicrobiene, inclusiv una numită dermaseptină.
Testele au arătat că combinarea vancomicinei cu dermaseptina a făcut antibioticul de cinci ori mai puternic împotriva bacteriei infecțioase Enterococcus faecalis.
E. faecalis este o tulpina de Enterococ, un gen de bacterii care a apărut ca o cauză importantă de infecție în mediul medical. Infecțiile tractului urinar sunt cele mai frecvente tipuri de infecții cauzate de aceste bacterii, iar „creșterea rapidă” a rezistenței lor la vancomicină a fost o preocupare specială pentru profesioniștii din domeniul medical.
„Tehnică valoroasă pentru comunitate”
În plus, echipa a descoperit că vancomicina combinată cu o altă peptidă antimicrobiană numită RP-1 a ucis Acinetobacter baumannii, împotriva căruia numai vancomicina nu are efect. A. baumannii este, de asemenea, foarte rezistent la medicamente și este o cauză frecventă a infecțiilor asociate asistenței medicale.
Testele cu aproximativ 30 de alte molecule, inclusiv resveratrol și serotonină, sugerează că abordarea poate lega cu ușurință peptidele de practic orice moleculă organică care are „tipul corect de inel bogat în electroni”, notează cercetătorii.
Cu toate acestea, aceștia subliniază că nu au testat siguranța medicamentelor modificate.
Ei sugerează că metoda lor s-ar putea aplica și altor tipuri de medicamente; de exemplu, pentru a atașa anticorpi la medicamentele împotriva cancerului, astfel încât acestea să atingă anumite ținte fără a afecta țesuturile sănătoase.
Autorii concluzionează:
Având în vedere aceste rezultate, credem că chimia noastră va fi o tehnică valoroasă de bioconjugare pentru comunitate și poate duce la generarea de molecule conjugate terapeutice.
