Энн Дж. Мэннинг | Штатный писатель Гарварда
Опубликовано в Гарвардской газете
Исследователи из Гарварда создали антибиотик, способный победить многие устойчивые к лекарствам инфекции, которые стали растущей смертельной угрозой для здоровья во всем мире.
Команда под руководством Эндрю Майерса, профессора химии и химической биологии Эмори Хоутона, сообщает в журнале Science, что их синтетическое соединение, крезомицин, убивает многие штаммы устойчивых к лекарствам бактерий, в том числе Золотистый стафилококк и Pseudomonas aeruginosa.
«Хотя мы еще не знаем, являются ли крезомицин и подобные ему препараты безопасными и эффективными для людей, наши результаты показывают значительно улучшенную ингибирующую активность против длинного списка патогенных бактериальных штаммов, которые убивают более миллиона человек каждый год, по сравнению с клинически одобренными антибиотики», — сказал Майерс.
Новая молекула демонстрирует улучшенную способность связываться с бактериальными рибосомами, которые представляют собой биомолекулярные машины, контролирующие синтез белка. Нарушение функции рибосом является отличительной чертой многих существующих антибиотиков, но у некоторых бактерий развились защитные механизмы, которые не позволяют устаревшим лекарствам работать.
«Финансирование и другая поддержка со стороны таких групп, как Биомедицинский ускоритель Блаватника и CARB-X, необходимы для открытия и разработки новых антибиотиков».
— Кертис Кейт, главный научный сотрудник ускорителя
Крезомицин — одно из нескольких многообещающих соединений, разработанных командой Майерса с целью помочь выиграть войну против супербактерий. Их работа по продвижению этих соединений посредством доклинических профилирующих исследований поддерживается грантом в размере 1,2 миллиона долларов от биофармацевтического ускорителя по борьбе с антибиотико-резистентными бактериями (CARB-X). Глобальное некоммерческое партнерство CARB-X, базирующееся на базе Бостонского университета, занимается поддержкой ранних стадий исследований и разработок в области антибактериальных препаратов.
Новая молекула команды Гарварда черпает вдохновение из химической структуры линкозамидов, класса антибиотиков, в который входит широко назначаемый клиндамицин. Как и многие антибиотики, клиндамицин получают путем полусинтеза, при котором сложные продукты, выделенные из природы, модифицируются непосредственно для применения в лекарствах. Однако новое соединение Гарварда является полностью синтетическим и содержит химические модификации, к которым невозможно получить доступ существующими способами.
«Бактериальная рибосома является предпочтительной мишенью природы для антибактериальных агентов, и эти агенты являются источником вдохновения для нашей программы», — сказал соавтор Бен Треско, студент Высшей школы искусств и наук Кеннета Гриффина. «Используя возможности органического синтеза, мы ограничены почти только нашим воображением при разработке новых антибиотиков».
Бактерии могут развивать устойчивость к антибиотикам, нацеленным на рибосомы, путем экспрессии генов, которые производят ферменты, называемые рибосомальными РНК-метилтрансферазами. Эти ферменты выделяют компоненты лекарства, которые предназначены для разрушения рибосомы.
Чтобы обойти эту проблему, Майерс и его команда придали своему соединению жесткую форму, которая обеспечивает более сильное сцепление с рибосомой. Исследователи называют свой препарат «предварительно подготовленным» для связывания с рибосомами, потому что ему не нужно тратить столько энергии, чтобы соответствовать своей цели, как это должны делать существующие лекарства.
Исследователи пришли к крезомицину, используя так называемый компонентный синтез — метод, впервые разработанный лабораторией Майерс, который включает в себя создание крупных молекулярных компонентов одинаковой сложности и объединение их на поздних стадиях — например, предварительное создание частей сложного набора Lego перед сборкой. их. Эта система позволяет им создавать и тестировать не одну, а сотни целевых молекул, что значительно ускоряет процесс открытия лекарств.
Ставки ясны. «Антибиотики составляют основу, на которой строится современная медицина», — сказал соавтор и аспирант Кельвин Ву. «Без антибиотиков невозможно провести многие передовые медицинские процедуры, такие как операции, лечение рака и трансплантация органов».
Исследование Майерса по синтезу компонентов на ранней стадии получило поддержку со стороны Гарвардского биомедицинского ускорителя Блаватника, входящего в Управление развития технологий, который в 2013 году выделил финансирование лаборатории Майерса для проведения испытаний лекарственных соединений.
Управление развития технологий защитило инновации Исследовательской группы Майерса и вместе с Биомедицинским ускорителем Блаватника будет поддерживать исследовательскую группу на протяжении всего срока действия соглашения CARB-X. Недавно предоставленное финансирование CARB-X позволяет исследователям продолжить профилирование и оптимизацию потенциальных лекарств.
«Финансирование и другая поддержка со стороны таких групп, как Биомедицинский ускоритель Блаватника и CARB-X, необходимы для открытия и разработки новых антибиотиков», — сказал Кертис Кейт, главный научный директор ускорителя. «Эти инновации Исследовательской группы Майерса потенциально могут привести к созданию новых лекарств, которые однажды удовлетворят глобальные потребности здравоохранения».
Опубликованная работа была поддержана Национальными институтами здравоохранения и Национальным научным фондом.
2024-02-16 14:29:38
1708095170
#Потенциальное #новое #оружие #борьбе #супербактериями
