Десетилетия работа изглежда са се отплатили с учените, разработващи мощна нова синтетична молекула, която бързо нокаутира 285 щама бактерии, върху които е била тествана, превръщайки я в ценен съюзник в нашата борба срещу задаващата се криза със супербактерии.
Това не е първият модерен пробив в синтетичните антибиотици, като много изследвания сега са лазерно фокусирани върху намирането на нови начини за справяне с често смъртоносни бактерии, които все повече заобикалят нашите дългогодишни традиционни лекарства.
Тази нова молекула действа, като нарушава способността на бактерията да образува външен липиден слой, като едновременно убива патогена и го прави неспособен да се размножава – реакция на стрес които могат да бъдат предизвикани от резистентност към антибиотици, което прави инфекциите много по-трудни за лечение.
„Ако нарушите синтеза на бактериалната външна мембрана, бактериите не могат да оцелеят без нея“, каза водещият изследовател Пей Джоу, професор по биохимия в Медицинското училище на Дюк. „Нашето съединение е много добро и много мощно.“
Съединението, LPC-233, се забърква с образуването на липиди във всяка грам-отрицателна бактерия, върху която е тествано. Сред 285-те бактериални щама, срещу които беше изправен, включително някои с висока резистентност към антибиотици, той уби всички ефикасно и бързо.
„LPC-233 може да намали жизнеспособността на бактериите със 100 000 пъти в рамките на четири часа“, каза Джоу.
Докато всички тестове досега са били върху модели на мишки, той е успешен, когато се прилага перорално, интравенозно и се инжектира в корема. LPC-233 също така успя да се насочи към това, което обикновено би било фатална доза от мултирезистентни бактерии, може би най-трудният „супермикроб“ за победа с настоящата медицинска намеса.
Въпреки че Джоу работи върху този пробив от години, заслугата трябва да бъде отдадена и на покойния му колега, Кристиан Раец, бивш председател на биохимия на Дюк, който подчертава колко малко научни открития се случват за една нощ. Между другото, LPC-233 получи името си, защото екипът се опита, провали и подобри молекулата около 232 пъти, преди да стигне до това, което преследваше.
„Той прекара цялата си кариера, работейки по този път“, каза Джоу. „Д-р Raetz предложи концептуален план за този път през 80-те години и му отне повече от две десетилетия, за да идентифицира всички играчи.“
LPC-233 е насочен към ензима LpxC, който е на „пътя на Raetz“. По-ранни разработки, насочени към LpxC, доведоха до сърдечно-съдова токсичност при изпитвания върху хора.
„Разбрахме, че можем да променим съединението, за да го направим по-добро“, каза Джоу за работата си, първоначално с Raetz, а след това заедно с професора по химия на Duke Eric Toone. „Той се вписва по правилния начин, за да инхибира образуването на липиди. Заглушаваме системата.”
Нещо повече, след като съединението се свърже с LpxC, то променя формата си, за да стане още по-стабилен комплекс. Важно е, че това му дава стабилност да надживее живота на бактериите.
„Смятаме, че това допринася за потентността, тъй като има полупостоянен ефект върху ензима“, каза той. „Дори след като несвързаното лекарство се метаболизира от тялото, ензимът все още се инхибира поради изключително бавния процес на дисоциация на инхибитора.“
През декември 2022 г., Световна здравна организация алармираха колко бързо резистентните на антибиотици бактерии се адаптират към настоящите лекарства и колко критично важно е да се разработят нови начини за борба с тези бъгове.
Учените вече са патентовали LPC-233 и някои други съединения и са създали стартъп за разработване на лекарството. Тази компания, ValenBio Therapeutics, сега планира клинични изпитвания фаза 1, за да тества безопасността и ефикасността на LPC-233 при хора.
Изследването е публикувано в списанието Научна транслационна медицина.
източник: Университет Дюк
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
