"Yksinkertainen muokkaus" voisi auttaa antibiootteja voittamaan resistenssin
Tutkijat ovat kehittäneet yksinkertaisen tavan muuttaa antibiootteja, mikä voisi tehdä niistä paljon tehokkaampia lääkeresistenttien mikrobien aiheuttamia infektioita vastaan.
Menetelmä teki antibiootista vankomysiinistä paljon tehokkaamman kahta bakteerikantaa vastaan, joista oli tullut lääkeresistenttejä.
Tutkijat ehdottavat, että lääkkeen muokkaamiseen liittyvää yksinkertaista kemiaa voidaan soveltaa muihin antibiootteihin ja jopa syöpälääkkeisiin.
Lehdessä on nyt paperi "biokonjugaatiotekniikasta" Luontokemia.
"Tyypillisesti", sanoo vanhempi tutkimuksen kirjoittaja Bradley L. Pentelute, joka on kemian apulaisprofessori Massachusetts Institute of Technology (MIT) Cambridgessä, "tarvitaan paljon vaiheita, jotta saat vankomysiinin muodossa, joka antaisi sinun kiinnitä se johonkin muuhun, mutta meidän ei tarvitse tehdä mitään lääkkeelle. "
Hän selittää edelleen, että he sekoittivat lääkkeen mikrobilääkepeptidiin ja saivat "konjugaatioreaktion".
Hän ja muut MIT: ssä työskentelivät tutkimuksessa kollegoiden kanssa New Havenissa sijaitsevasta Yalen yliopistosta CT: stä ja biotekniikkayritys Visterrasta, joka sijaitsee myös Cambridge, MA.
Antibioottinen vastustuskyky
Antibioottiresistenssi kehittyy, koska joka kerta kun joku käyttää antibioottilääkettä, pieni luonnostaan resistenttien mikrobien populaatio selviää. Resistenssi leviää paitsi siksi, että resistentit bakteerit ovat vallitsevia, myös siksi, että ne jakavat vastustuskykynsä muiden mikrobien kanssa.
Vuonna 2016 julkaistussa maailmanlaajuisessa katsauksessa ehdotettiin, että noin 10 miljoonaa ihmishenkiä vuodessa voisi olla vaarassa kasvavan mikrobilääkeresistenssin takia.
Ilman tehokkaita antibiootteja monet lääketieteelliset toimenpiteet - mukaan lukien keisarileikkaus, suolistoleikkaus, kemoterapia ja nivelen korvaaminen - voivat aiheuttaa niin suuren infektioriskin, että niistä "tulee liian vaarallisia" suoritettaviksi.
Joka vuosi Yhdysvalloissa antibiooteille vastustuskykyiset bakteerit tartuttavat noin 2 miljoonaa ihmistä ja ovat vastuussa noin 23 000 kuolemasta tautien torjunnan ja ennaltaehkäisyn keskusten (CDC) mukaan.
Antibiooteille resistenteiksi tulleiden bakteerien aiheuttamat infektiot ovat erittäin vaikeita ja joissakin tapauksissa mahdottomia hoitaa. Vaihtoehtoiset hoidot maksavat yleensä enemmän ja niillä on pahempia sivuvaikutuksia.
Näitä infektioita sairastavien ihmisten on usein vietettävä sairaalassa pidempään ja tarvittava enemmän lääkärin käyntejä.
”Kahva” pienten proteiinien kiinnittämiseen
Uuden menetelmän kemia tuli aikaisemmasta havainnosta, jonka mukaan selenokysteiinin aminohappo voi toimia "kahvana" pienimolekyylisten lääkkeiden, kuten vankomysiinin, kiinnittämiseen pieniin proteiineihin, joita kutsutaan antimikrobisiksi peptideiksi, jotka ovat osa useimpien immuunijärjestelmää. eliöt.
Kun he käyttivät menetelmää peptidien kiinnittämiseksi vankomysiiniin, tutkijat havaitsivat, että ne kiinnittyivät johdonmukaisesti samaan paikkaan antibiootilla ja tuottivat molekyylejä, jotka olivat kemiallisesti identtisiä.
Olemassa olevat lähestymistavat tällaisten molekyylien valmistamiseen eivät pystyisi saavuttamaan tällaista puhtautta ja tarvitsevat yli tusinan vaiheen vankomysiinin valmistamiseksi peptideihin kiinnittymiseksi, huomaavat tutkijat.
He testasivat useita vankomysiinin "konjugaatteja" pariksi erilaisten antimikrobisten peptidien kanssa, mukaan lukien yhden, jota kutsutaan dermaseptiiniksi.
Testit osoittivat, että vankomysiinin yhdistäminen dermaseptiiniin teki antibiootista viisi kertaa tehokkaamman tarttuvaa bakteeria vastaan Enterococcus faecalis.
E. faecalis on kanta Enterococcus, bakteerisuku, josta on tullut tärkeä tartuntojen aiheuttaja terveydenhuollossa. Virtsatieinfektiot ovat yleisimpiä infektiotyyppejä, joita nämä bakteerit aiheuttavat, ja niiden resistenssin "nopea nousu" vankomysiinille on ollut erityisen huolestuttava lääketieteen ammattilaisille.
"Yhteisön arvokas tekniikka"
Lisäksi ryhmä havaitsi, että vankomysiini yhdessä toisen antimikrobisen peptidin, nimeltään RP-1, tapettiin Acinetobacter baumannii, johon vankomysiinillä yksinään ei ole vaikutusta. A. baumannii on myös erittäin lääkeresistentti ja usein syy terveydenhoitoon liittyviin infektioihin.
Noin 30 muun molekyylin, mukaan lukien resveratroli ja serotoniini, testit viittaavat siihen, että lähestymistapa voi helposti yhdistää peptidit käytännöllisesti katsoen mihin tahansa orgaaniseen molekyyliin, jolla on "oikea elektronirikas rengas", tutkijat huomauttavat.
He huomauttavat kuitenkin, että he eivät testanneet modifioitujen lääkkeiden turvallisuutta.
He ehdottavat, että heidän menetelmäänsä voitaisiin soveltaa myös muihin huumeisiin; esimerkiksi kiinnittää vasta-aineita syöpälääkkeisiin niin, että ne saavuttavat tietyt tavoitteet vahingoittamatta terveitä kudoksia.
Kirjoittajat päättelevät:
"Näiden tulosten perusteella uskomme, että kemiamme on arvokas biokonjugaatiotekniikka yhteisölle ja voi johtaa terapeuttisten konjugaattimolekyylien syntymiseen."
