Исследователи из Оксфордского университета разработали новую небольшую молекулу, которая может подавить развитие устойчивости бактерий к антибиотикам и сделать устойчивые бактерии более восприимчивыми к антибиотикам. Результаты были опубликованы в журнале Chemical Science.
Глобальный рост числа бактерий, устойчивых к антибиотикам, является одной из главных глобальных угроз общественному здравоохранению и развитию, при этом многие распространенные инфекции становится все труднее лечить. По оценкам, устойчивые к лекарствам бактерии уже являются непосредственной причиной около 1,27 миллиона смертей во всем мире каждый год и способствуют еще 4,95 миллионам смертей. Без быстрого развития новых антибиотиков и противомикробных препаратов эта цифра может значительно возрасти.
Новое исследование, проведенное исследователями из Оксфордского института антимикробных исследований Ineos (IOI) и кафедры фармакологии Оксфордского университета, дает надежду на открытие небольшой молекулы, которая работает вместе с антибиотиками, подавляя развитие устойчивости бактерий к лекарствам.
Одним из способов, которым бактерии становятся устойчивыми к антибиотикам, являются новые мутации в их генетическом коде. Некоторые антибиотики (например, фторхинолоны) действуют, повреждая бактериальную ДНК, вызывая гибель клеток. Однако это повреждение ДНК может вызвать у пораженных бактерий процесс, известный как «SOS-ответ». Реакция SOS восстанавливает поврежденную ДНК бактерий и увеличивает скорость генетических мутаций, что может ускорить развитие устойчивости к антибиотикам. В новом исследовании оксфордские ученые выявили молекулу, способную подавлять SOS-ответ, что в конечном итоге повышает эффективность антибиотиков против этих бактерий.
Исследователи изучили ряд молекул, которые, как ранее сообщалось, повышают чувствительность метициллин-резистентных клеток. Золотистый стафилококк (MRSA) к антибиотикам и для предотвращения SOS-реакции MRSA. MRSA — это тип бактерий, которые обычно безвредно живут на коже. Но если он попадет внутрь организма, то может вызвать серьезную инфекцию, требующую немедленного лечения антибиотиками. MRSA устойчив ко всем бета-лактамным антибиотикам, таким как пенициллины и цефалоспорины.
Исследователи модифицировали структуру различных частей молекулы и проверили их действие против MRSA при применении с ципрофлоксацином, фторхинолоновым антибиотиком. В результате была выявлена самая мощная молекула-ингибитор SOS, известная на сегодняшний день, под названием OXF-077. В сочетании с рядом антибиотиков разных классов OXF-077 сделал их более эффективными в предотвращении видимого роста бактерий MRSA.
Ключевым результатом стало исследование чувствительности бактерий, обработанных ципрофлоксацином, в течение нескольких дней, чтобы определить, насколько быстро развивается устойчивость к антибиотику, как с OXF-077, так и без него. Они обнаружили, что возникновение устойчивости к ципрофлоксацину было значительно подавлено у бактерий, обработанных OXF-077, по сравнению с бактериями, не обработанными OXF-077. Это первое исследование, продемонстрировавшее, что ингибитор SOS-ответа может подавлять развитие устойчивости бактерий к антибиотикам. Более того, когда резистентные бактерии, ранее подвергавшиеся воздействию ципрофлоксацина, обрабатывались OXF-077, чувствительность к антибиотику восстанавливалась до того же уровня, что и у бактерий, у которых не развилась резистентность.
Эти результаты позволяют предположить, что OXF-077 является полезной молекулой-инструментом для дальнейшего изучения эффектов ингибирования SOS-ответа у бактерий, а также для лечения инфекций, устойчивых к антибиотикам. Необходима дальнейшая работа, чтобы проверить пригодность этих молекул для использования за пределами лабораторных условий, и она станет частью текущей работы между IOI и факультетом фармакологии Оксфорда по разработке новых молекул для замедления и/или обращения вспять устойчивости к антибиотикам».
Джейкоб Брэдбери, студент IOI DPhil и первый автор статьи
Доктор Томас Ланьон-Хогг, главный исследователь факультета фармакологии Оксфорда, сказал: «Это отличный пример того, чего можно достичь посредством междисциплинарного сотрудничества между микробиологами из IOI и химиками-биологами в фармакологии. Кризис УПП создает технические препятствия во многих областях, и если проблемы, с которыми мы сталкиваемся как ученые, не ограничиваются одной научной дисциплиной, то и решений тоже не будет».
Источник:
Ссылка на журнал:
Лэньон-Хогг, Т., и другие. (2024). Разработка ингибитора мутагенного SOS-ответа, подавляющего развитие устойчивости к хинолоновым антибиотикам. Химическая наука. doi.org/10.1039/d4sc00995a.
2024-05-24 16:27:00
1716568492
#Новая #малая #молекула #дает #надежду #на #борьбу #устойчивостью #антибиотикам
