Учени създават променящ формата си антибиотик, вдъхновени от кубчето на Рубик
Антибиотичната резистентност е един от водещите проблеми в областта на здравето, който здравните организации наричат „глобална заплаха“.
Антимикробната резистентност е спешна глобална заплаха за общественото здраве, убиваща най-малко 1,27 милиона души по света. Проблемът е още по-голям в слабо развитите страни, където нивата на инфекциозни заболявания са високи и достъпа до антибиотици често е ограничен.
Сега ново проучване, представя иновативен подход за справяне с проблема с антибиотичната резистентност – чрез разработването на антибиотици, променящи формата си.
реклама
Създаване на антибиотици „кубче на Рубик“ за борба с болестите
Това, което направиха учените от наколко държави, е да вземат антибиотик от последна линия, ванкомицин, и да го прикрепят към много уникална молекула, променяща формата си, наречена булвален (Bullvalene).
Описват го като нещо като кубче на Рубик, което може да променя формата си. Когато прикрепят две единици ванкомицин към това кубче на Рубик в средата, тези единици ванкомицин могат да се движат наоколо по начин, който им позволява да заемат различни пространства.
Учените са тествали множество форми на техните променящи формата антибиотици срещу резистентни на ванкомицин бактерии в ларви на восъчни молци. Те откриха, че променящите формата съединения са значително по-ефективни от стандартния ванкомицин за изчистване на резистентните към лекарства инфекции.
Бактериите също не показват признаци на развитие на резистентност към променящите формата антибиотици.
Новите молекули успяхват да избегнат съпротивителния механизъм, което е вълнуващо откритие.
Антибиотичната резистентност е голямо предизвикателство
Антибиотичната резистентност възниква, когато бактериите се развият до такава стемен, че да да оцелеят след лекарства, предназначени да ги убият.
Това може да доведе до бактериални инфекции, които са много трудни за лечение.
Резистентните към лекарства инфекции са сериозна заплаха за съвременната медицина.
Ако антибиотиците вече не действат, леченията, които приемаме за даденост – като протезиране на тазобедрена става, цезарово сечение, лечение на рак – вече няма да бъдат приемливи. Дори рутинните медицински процедури крият риск от усложнения, които често включват бактериални инфекции.
Разработчиците на лекарства не създават нови антибиотици достатъчно бързо, за да изпреварят антибиотичната резистентност.
Едно от основните предизвикателства е стандартният модел на финансиране за разработване на лекарства, който силно разчита на инвестиции от фармацевтични компании. Тези компании обикновено не са склонни да инвестират в лекарства като антибиотици, които е малко вероятно да генерират бърза печалба.
Което ще рече, че финансовите възнаграждения за антибактериални средства не са големи за фармацевтичните компании.
Освен това антибиотиците лекуват инфекции в кратки курсове на лечение от обикновено 10-14 дни. Докато фармацевтичните компании се интересуват от хронични заболявания, за които се приемат лекарства цял живот – като хапчета за сваляне на високо кръвно налягане, висок холестерол и т.н.
Надеждите са, че иновативните подходи за повторно използване на съществуващите антибиотици ще помогнат за справяне с този проблем.
Създаване на адаптивни лекарства
Разработването на антибиотици с промяна на формата се ръководи от Джон Е. Моузес, д-р, професор и изследовател в CSHL Cancer Center, който работи със собствената си лаборатория и сътрудници в Обединеното кралство и Австралия, за да синтезира и тества новите лекарства.
За да създадат всяка молекула от променящ формата си антибиотик, членовете на неговия екип са използвали вид химическа реакция, за да комбинират две единици от конвенционален ванкомицин с ядро от булвален.
Уникалният компонент на това изследване е използването на „променящ формата“ линкер, химическа част, която съществува в множество структурни форми. Новата молекула има значително по-малка склонност от ванкомицин да накара един вид бактерии да развият резистентност и успя да лекува инфекция в насекомо.
Свързващият булвален е флуксониална молекула, което означава, че неговите атоми могат да разменят позиции. Това му позволява да променя формата си в над милион възможни конфигурации.
Това може да осигури адаптивно предимство срещу непрекъснато развиващи се бактерии.
Необходими са обаче повече prou`waniq, за да се прецизират съединенията за промяна на формата, да се оцени тяхната ефективност за по-дълъг период от време и да се разбере дали са безопасни при други животни и при хора.
Проучването продължава
Екипът на Моузес в момента работи за оптимизиране на новите антибиотици, с надеждата да ги направи по-силни.
Те искат да направят малки структурни промени, за да видят дали е възможно да подобрят активността на съединенията. След което ще трябва да премине през стандартния процес на оценка и одобрение на лекарства, за да се разгледат токсичността и ефективността.
Конвенционалният ванкомицин може да увреди чернодробните и бъбречните клетки при хората, което се превърна в нарастващ проблем, тъй като устойчивите на антибиотици бактерии изискват все по-големи и по-големи дози от лекарството за лечение.
Новите антибиотици с промяна на формата са ефективни само при относително големи дози, което може да представлява проблем за безопасността, ако се окаже, че са толкова токсични, колкото конвенционалния ванкомицин.
Въпреки че са необходими повече проучвания, тези ранни открития са обещаващи.