Нов антибиотик, произведен от отгледани в лаборатория бактерии, може да убива „супермикробите“, без да кара микробите да станат по-устойчиви на лечение, показва ранно проучване.
Учените изолираха антибиотика, наречен clovibactin, от бактерия, наречена Eleftheria terrae подвид каролина които са събрали в почвени проби от Северна Каролина. Тяхното изследване, публикувано на 22 август в списанието клеткаотговаря на спешната нужда от нови антибиотици, които убиват бактериите по нови начини.
Той също така подчертава обещанието за изучаване на бактерии, които доскоро бяха трудни за култивиране, съавтор на изследването Маркус Вайнгарт, биохимик от университета в Утрехт в Холандия, каза пред Live Science.
„Кловибактин е химически нов антибиотик, който идва от това, което наричаме“ тъмната материя „на бактерии – бактерии, които не са били отглеждани в лабораторията преди“, каза Уайнгарт. „Не е токсичен при животински модели и работи по-добре от златния стандарт антибиотик ванкомицин“, който се използва за лечение на бактериални инфекции, които показват резистентност към други лекарства, но започна да става неефективен срещу някои щамове бактерии.
Много антибиотици унищожават бактериите, като нарушават образуването на тяхната клетъчна стена, мрежеста структура, която обгражда всяка бактериална клетка. Съществуващите антибиотици са склонни да правят това, като се намесват в протеини, наречени ензими, които помагат за изграждането на клетъчната стена, но бактериите могат да еволюират и променят тези ензими, което прави тези лекарства неефективни.
„Повечето от антибиотиците, които откриваме в наши дни, са подобни на вече съществуващите антибиотици и това е проблем, защото бактериите могат лесно да развият резистентност към тях“, каза Уайнгарт. Антибиотичната резистентност е нарастваща заплаха, която в световен мащаб доведе директно до приблизително 1,3 милиона смъртни случая и може да е допринесла за още 3,65 милиона през 2019 г.
Преди беше трудно да се отглежда E. terrae подвид carolina защото, за да оцелее, се нуждае от специфични хранителни вещества и симбиотични микроби в почвата, където расте, каза Вайнгарт. Но изследователите са разработили устройство, което може да пресъздаде условията, необходими за отглеждане на неуловимия микроб в първоначалната му почва, каза той. Това позволи на екипа на Вайнгарт да отгледа бактерията и да открие кловибактин.
Екипът установи, че clovibactin може да убие две опасни супербактерии: резистентни на метицилин Стафилококус ауреусили MRSA, и Ентерококус фекалис бактерии, които са резистентни към ванкомицин. MRSA може да причини животозастрашаващи инфекции, когато навлезе в тялото през рани или по време на операция, и E. fecalis причинява различни инфекции, включително инфекции на пикочните пътища.
В друг експеримент учените изложиха S aureus до ниски нива на clovibactin в продължение на три дни и микробите не са развили резистентност към лекарството.
Неспособността на S aureus бактериите да устоят на кловибактин може да се свеждат до уникалния начин, по който лекарството ги убива: то е насочено към ундекапренил-пирофосфат, химична група, открита в три мастни молекули, които образуват градивните елементи на бактериалните клетъчни стени. Clovibactin обгражда тези молекули като клетка, поради което името му произлиза от „Klouvi“, гръцката дума за „клетка“.
Тъй като бактериите не могат лесно да модифицират тези градивни елементи, без да разрушат клетъчните им стени, за тях би било много трудно да развият резистентност към кловибактин, каза Вайнгарт. „Ако бактерията успее да модифицира една от целевите точки, тя все още умира, защото все още има още две точки на атака“, каза той.
IV инжекциите на clovibactin също са по-ефективни от IV vancomycin за намаляване S aureus нива при мишки, заразени с бактерията. Въпреки че не са наблюдавани странични ефекти при мишките, са необходими допълнителни изследвания при хора, за да се потвърди колко добре действа антибиотикът и дали е безопасен, каза Вайнгарт. Тъй като човешките клетки нямат клетъчни стени, кловибактинът не трябва да ги убива, каза той.
„Спешно се нуждаем от алтернативни подходи за откриване на антибиотици и тази творческа и вълнуваща нова работа ни помага да тласнем полето в правилната посока“, каза Сесар де ла Фуенте, професор в Университета на Пенсилвания, който използва AI за откриване на нови антибиотици, пред Live Science . Може също така да бъде полезно химически да се промени кловибактин, за да убива още по-ефективно бактериите, преди да се тества при хора, добави той.