Нова малка молекула дава надежда в борбата с антибиотичната резистентност

Изследователи от Оксфордския университет са разработили нова малка молекула, която може да потисне развитието на антибиотична резистентност при бактериите и да направи резистентните бактерии по-податливи на антибиотици. Резултатите от изследването са публикувани в списание Chemical Science.

Глобалният ръст на резистентните към антибиотици бактерии е една от най-големите заплахи за общественото здраве и развитието, тъй като много често срещани инфекции стават все по-трудни за лечение. Резистентните към лекарства бактерии вече са пряко отговорни за около 1,27 милиона смъртни случая в световен мащаб всяка година и допринасят за допълнителни 4,95 милиона смъртни случая. Без бързото разработване на нови антибиотици и антимикробни средства тази цифра ще се увеличи значително.

Ново проучване на учени от Института за антимикробни изследвания Ineos Oxford (IOI) и Катедрата по фармакология в Оксфордския университет дава надежда за откриване на малка молекула, която действа в комбинация с антибиотици, за да потисне еволюцията на лекарствена резистентност при бактериите.

Един от начините, по които бактериите стават резистентни към антибиотици, е чрез нови мутации в техния генетичен код. Някои антибиотици (като флуорохинолоните) действат, като увреждат ДНК-то на бактериите, причинявайки клетъчната смърт. Това увреждане на ДНК-то обаче може да предизвика процес, известен като „SOS отговор“ в засегнатите бактерии. SOS отговорът поправя увредената ДНК в бактериите и увеличава скоростта на генетични мутации, което може да ускори развитието на антибиотична резистентност. В ново проучване учени от Оксфорд са идентифицирали молекула, която може да инхибира SOS отговора, като по този начин увеличава ефективността на антибиотиците срещу тези бактерии.

Изследователите са изследвали серия от молекули, за които по-рано е съобщено, че повишават чувствителността на метицилин-резистентния Staphylococcus aureus (MRSA) към антибиотици и предотвратяват SOS реакцията на MRSA. MRSA е вид бактерия, която обикновено живее безвредно върху кожата. Но ако попадне в тялото, може да причини сериозна инфекция, която изисква незабавно антибиотично лечение. MRSA е резистентен към всички бета-лактамни антибиотици, като пеницилини и цефалоспорини.

Изследователите модифицирали структурата на различни части от молекулата и тествали тяхната активност срещу MRSA в комбинация с ципрофлоксацин, флуорохинолонов антибиотик. Това им позволило да идентифицират най-мощната молекула инхибитор на SOS отговора, наречена OXF-077. В комбинация с различни антибиотици от различни класове, OXF-077 ги направил по-ефективни в предотвратяването на видимия растеж на бактериите MRSA.

В ключово откритие екипът е тествал чувствителността на бактерии, третирани с ципрофлоксацин в продължение на няколко дни, за да определи колко бързо се развива антибиотична резистентност със или без OXF-077. Те са установили, че появата на резистентност към ципрофлоксацин е значително потисната при бактерии, третирани с OXF-077, в сравнение с тези, които не са третирани с OXF-077. Това е първото проучване, което демонстрира, че инхибитор на SOS отговора може да потисне развитието на антибиотична резистентност при бактериите. Освен това, когато преди това резистентни на ципрофлоксацин бактерии са били третирани с OXF-077, тяхната чувствителност към антибиотика е била възстановена до нивото на бактерии, които не са развили резистентност.

Тези резултати показват, че OXF-077 е полезна молекула-инструмент за по-нататъшно изследване на ефектите от инхибиране на SOS отговора при бактерии и за лечение на инфекции, резистентни на антибиотици. Необходими са допълнителни изследвания, за да се провери пригодността на тези молекули за употреба извън лабораторията, и това ще бъде част от текущата работа между IOI и Катедрата по фармакология в Оксфорд за разработване на нови молекули за забавяне и/или обръщане на развитието на антибиотична резистентност.