Новое активное вещество проникает через бактериальную мембрану и блокирует жизненно важный фермент - двойная атака предотвращает развитие резистентности
Как отравленный дротик, который проникает в организм и затем выделяет смертельное вещество: так можно описать эффект нового антибиотика. Он пробивает наружную мембрану бактерий и блокирует жизненно важную метаболическую реакцию внутри. Двойной эффект препятствует развитию защитных механизмов и устойчивости микроорганизмов, о чем сообщают американские молекулярные биологи в журнале "Cell". Активный ингредиент способен убивать как грамположительные бактерии, такие как стафилококки и энтерококки, так и грамотрицательные бактерии, такие как кишечная палочка и Neisseries. В экспериментах на животных антибиотик также устранял патогены, которые стали устойчивыми ко всем доступным в настоящее время антибиотикам. Клинических исследований пока нет.
«Это первый антибиотик, который работает против грамположительных и грамотрицательных бактерий, не создавая резистентности», - говорит Земер Гитай из Принстонского университета. Его исследовательская группа искала среди 33 000 химических веществ антибиотики, которые можно использовать против инфекционных агентов обеих больших групп бактерий. Активный ингредиент, который позже назвали химическим резистом после химического изменения, оказался особенно многообещающим. Потому что все попытки создать устойчивые микробы провалились. Только после тщательного анализа исследователи обнаружили, как необычный антибиотик раскрывает свой смертельный эффект: часть молекулы разрушает структуру мембраны, другая часть этой же молекулы ингибирует фермент, который необходим для производства фолиевой кислоты (фолата). Фолиевая кислота, например, необходима для образования нуклеиновых кислот ДНК и РНК.
Уже есть антибиотики, которые атакуют мембрану бактерий и те, которые препятствуют образованию фолиевой кислоты. Однако, если принимать их в комбинации, они не так эффективны, как иррезистин, что исследователи объясняют синергетическим эффектом. В целом, может быть более выгодно использовать соединение с двумя механизмами действия, а не два соединения с одним действием каждый. В лабораторных культурах иррезистин предотвращал рост гонококков (Neisseria gonorrhoeae), Acinetobacter baumannii - госпитальный зародыш, энтерококки и мультирезистентные стафилококки (MRSA).
Однако исходное вещество имело тот недостаток, что также повреждает клетки человека. Однако химическая оптимизация позволила получить вариант молекулы под названием Irresistin-16, который был более чем в сто раз более эффективен против бактерий, чем против клеток человека, так что активный ингредиент можно вводить в низких дозах. Исследователи успешно использовали иррезистин-16 у мышей, инфицированных высокоустойчивыми гонококками, не вызывая серьезных побочных эффектов. Это важный вывод для дальнейшей разработки срочно необходимых новых антибиотиков, говорит Гитай. Возможно, другие активные ингредиенты, которые атакуют как бактерии, так и клетки человека в их первоначальной форме, могли бы быть химически модифицированы, чтобы было возможно терапевтическое использование.