Ученые обнаружили скрытый антибиотик, в 100 раз сильнее существующих и эффективный против смертельных бактерий

Исследователи обнаружили давно скрытую молекулу, которая в 100 раз сильнее известных антибиотиков. Это открытие может вселить новую надежду в борьбу с неудержимыми супербактериями. 

Химики из Уорикского университета и Университета Монаша выявили новый перспективный антибиотик, способный бороться с лекарственно-устойчивыми бактериальными инфекциями, включая MRSA и VRE.

Устойчивость к противомикробным препаратам (УПП) считается одной из самых серьёзных угроз для глобального здравоохранения. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) недавно предупредила, что «в разработке находится слишком мало антибактериальных препаратов», и что наиболее легкодоступные антибиотики уже найдены. Поскольку разработка новых антибиотиков требует больших затрат и не обеспечивает значительной финансовой отдачи, лишь немногие фармацевтические компании инвестируют в эту критически важную область.

Открытие скрытого промежуточного продукта антибиотика

В недавней статье, опубликованной в журнале Американского химического общества , исследователи из Инициативы по борьбе с новыми угрозами супербактерий Monash Warwick Alliance сообщили об открытии нового мощного антибиотика, названного Лактоном Пре-метиленомицина С. Это соединение «пряталось на виду» как промежуточное вещество в естественном процессе производства известного антибиотика Метиленомицина А.

Профессор Грег Чаллис, соруководитель исследования с кафедры химии Уорикского университета и Института биомедицинских открытий Университета Монаша, пояснил: «Метиленомицин А был первоначально открыт 50 лет назад, и хотя его синтезировали несколько раз, никто, похоже, не проверял синтетические промежуточные продукты на антимикробную активность! Удалив гены биосинтеза, мы обнаружили два ранее неизвестных промежуточных продукта биосинтеза, оба из которых являются гораздо более мощными антибиотиками, чем сам метиленомицин А».

100-кратное увеличение антибактериальной силы

При испытаниях один из этих промежуточных продуктов — Лактон Преметиленомицина С — оказался более чем в 100 раз более активным против ряда грамположительных бактерий, чем метиленомицин А. Он был особенно эффективен против Staphylococcus aureus и Enterococcus faecium — видов бактерий, ответственных за метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA) и ванкомицин-резистентный энтерококк (VRE).

Соавтор исследования, доктор Лона Альхалаф, доцент Уорикского университета, отметила: «Примечательно, что бактерия, продуцирующая метиленомицин А и лактон преметиленомицина С — Streptomyces coelicolor — является модельным видом, продуцирующим антибиотики, который активно изучается с 1950-х годов. Обнаружение нового антибиотика в таком знакомом организме стало настоящим сюрпризом».

Она добавила, что, по-видимому, S. coelicolor изначально эволюционировала для производства сильного антибиотика (лактона преметиленомицина С), но со временем перешла на выработку метиленомицина А — более слабой его версии, которая может выполнять другую биологическую роль.

Обнадеживает тот факт, что исследовательская группа не обнаружила признаков бактериальной резистентности к преметиленомицину С-лактону у энтерококков в условиях, которые обычно приводят к резистентности к ванкомицину. Поскольку ванкомицин часто является «последним средством» лечения этих инфекций, этот результат является особенно обнадеживающим признаком для борьбы с ВРЭ, которую ВОЗ относит к высокоприоритетным патогенам.

Новое направление в исследовании антибиотиков

Профессор Чаллис отметил: «Это открытие предлагает новую парадигму в разработке антибиотиков. Выявляя и тестируя промежуточные звенья в путях образования различных природных соединений, мы можем найти новые эффективные антибиотики с большей устойчивостью к резистентности, которые помогут нам в борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам».

Следующим шагом в разработке антибиотика станут доклинические испытания. В координированной публикации, опубликованной ранее в этом году в журнале Journal of Organic Chemistry, группа под руководством Монаша, сотрудничающая с группой из Уорика и финансируемая в рамках инициативы Monash Warwick Alliance Combatting Emerging Superbug Threats, сообщила о масштабируемом синтезе пре-метиленомицинового С-лактона, что открывает путь для дальнейших исследований.

Профессор Дэвид Лаптон из Школы химии Университета Монаша, руководивший работой по синтезу, говорит: «Этот синтетический путь должен позволить создать разнообразные аналоги, которые можно будет использовать для изучения взаимосвязи структуры, активности и механизма действия пре-метиленомицина С-лактона. Центр изучения устойчивости к противомикробным препаратам в Университете Монаша предоставляет нам отличную платформу для дальнейшего развития этого перспективного противомикробного препарата».

Благодаря своей простой химической структуре, сильной антибактериальной активности, очевидной устойчивости к резистентности и масштабируемому процессу производства, лактон преметиленомицина С является многообещающим новым кандидатом. В конечном итоге он может помочь спасти многие из примерно 1,1 миллиона жизней, ежегодно теряемых из-за устойчивости к противомикробным препаратам.

Источники: