Исследовательская группа идентифицирует новый класс антибиотиков
Антибиотик, впервые идентифицированный Nosopharm, уникален и перспективен на двух фронтах: его нетрадиционном источнике и его отличном способе уничтожения бактерий, оба из которых предполагают, что соединение может быть эффективным при лечении устойчивых к лекарствам или труднодоступных бактериальных инфекций.
Исследователи из Университета штата Иллинойс в Чикаго и компании Nosopharm, основанной в Лионе, Франция, являются частью международной команды, которая сообщает об открытии нового класса антибиотиков.
Антибиотик, впервые идентифицированный Nosopharm, уникален и перспективен на двух фронтах: его нетрадиционном источнике и его отличном способе уничтожения бактерий, оба из которых предполагают, что соединение может быть эффективным при лечении устойчивых к лекарствам или труднодоступных бактериальных инфекций.
ODLs-антибиотики производятся симбиотическими бактериями, обнаруженными в червях, обитающих в почве нематод, которые колонизируют насекомых для пищи. Бактерии помогают убить насекомое и, что важно, секретировать антибиотик, чтобы удержать конкурирующие бактерии. До сих пор эти нематод-ассоциированные бактерии и антибиотики, которые они производят, были в основном недооценены.
Чтобы идентифицировать антибиотик, исследовательская группа Nosopharm провела скрининг на 80 культивированных штаммов бактерий для противомикробной активности. Затем они выделели активные соединения, изучили их химические структуры и вырабатали более мощные производные.
Александр Манкин и Юрий Поликанов являются соответствующими авторами исследования и руководит исследованиями механизма действия антибиотика. Они обнаружили, что ODL действуют на рибосому - молекулярную машину отдельных клеток, которая заставляет белки, в которых она нуждается, - бактериальных клеток.
«Как и многие клинически полезные антибиотики, ODL работают, ориентируясь на рибосому, - сказал Поликанов, доцент биологических наук в колледже естествознания UIC, - но ODL уникальны, потому что они привязаны к месту на рибосоме, которая никогда не были использованы другими известными антибиотиками ».
Исследователи, в том числе аспирантка Таня Флорин и аспирант Малгожата Добсош-Бартошек, также обнаружили, что при привязке к рибосоме антибиотик нарушает его способность интерпретировать и переводить генетический код.
«Когда ODL вводятся в бактериальные клетки, они влияют на способность чтения рибосомы и заставляют рибосому совершать ошибки при создании новых белков», - сказал Манкин, директор Центра биомолекулярных наук в Фармацевтическом университете UIC. «Этот синтез разлагает клетку с дефектными белками и заставляет бактериальную клетку умирать».
Хотя многие антибиотики могут замедлять рост бактерий, Манкин говорит, что антибиотики, которые фактически убивают бактерии, называются бактерицидными антибиотиками, встречаются редко.
«Бактерицидный механизм ODLs и тот факт, что они связываются с рибосомой, не используемой каким-либо известным антибиотиком, являются очень сильными показателями того, что ODL обладают потенциалом для лечения инфекций, которые не реагируют на другие антибиотики», - сказал Манкин, профессор медицинской химии и фармакогнозии.
По данным Всемирной организации здравоохранения, резистентность к антибиотикам сегодня является одной из самых больших угроз для глобального здравоохранения сегодня и является значительным фактором для более длительного пребывания в больнице, более высоких медицинских расходов и повышенной смертности.
Во Франции исследователи Nosopharm тестировали соединения ODL против бактериальных патогенов, в том числе многих известных для развития резистентности.
«Мы обнаружили, что соединения ODL вылечили мышей, инфицированных несколькими патогенными бактериями, и продемонстрировали активность против как грамотрицательных, так и грамположительных патогенов, в частности, включая устойчивые к карбапенем энтеробактерии», - сказал соавтор автор Максим Гуальтьери, соучредитель и главный научный сотрудник Nosopharm.
Carbapenem-устойчивые энтеробактерии или CRE представляют собой семейство микробов, которые имеют высокий уровень устойчивости к антибиотикам - одно исследование показывает, что CRE, которые являются общими виновниками кровотока и инфекций, способствуют смерти до 50 процентов пациентов, которые заразились.
Исследователи говорят, что это исследование является свидетельством растущей тенденции международного и междисциплинарного сотрудничества, которое необходимо для борьбы с растущей и глобальной угрозой устойчивости к антибиотикам.
«В этом случае совместная экспертиза отрасли, которая располагает ресурсами для разработки новых соединений, и академические круги, обладающие исследовательскими и лабораторными возможностями для понимания того, как работают соединения, позволили разработать этот новый класс антибиотиков, - сказал Манкин.
«Сотрудничество между несколькими лабораториями с различными областями знаний повышает доверие к исследованиям», - сказал Поликанов.
В то время как ODL еще предстоит тщательно изучить для их терапевтического потенциала, исследователи говорят, что результаты исследования оправдывают будущие исследования в этом направлении.
«Сотрудничество с научными кругами с известными знатоками в области антибиотиков, таких как команда МСЖД, помогает нам в этом доклиническом развитии», - сказал Филипп Виллен-Гильо, соучредитель и главный исполнительный директор Nosopharm.