Прорыв в создании антибиотиков может означать победу над антибиотикорезистентными штаммами
Изобретен новый класс антибиотиков, предназначенных для лечения инфекций, вызванных антибиотикорезистентными штаммами бактерий. Механизм действия этих антибиотиков состоит в разрушении смертоносных супербактерий, таких как MRSA, путем разрушения их клеточной стенки; причем, теперь супербактериям будет довольно сложно мутировать в устойчивые к этому классу антибиотиков формы.
Kim Lewis, профессор микробиологии из Бостонского университета, и его коллеги, сообщили о своем открытии в журнале Nature.
Дополнительная информация: Антибиотики слишком часто прописывают напрасно, при лечении ОРВИ у детей
Многие из антибиотиков, используемых сегодня, были синтезированы десятилетия назад, и с тех пор микробы начали развивать к ним устойчивость. Теперь появился ряд штаммов, которые невозможно убить обычными антибиотиками, ученые называют их антибиотикорезистентными штаммами, или «супербактериями».
Например, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2012 году насчитывалось около 450 000 новых случаев туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ-ТБ) во всем мире. Эти штаммы были высеяны от пациентов в 92 странах.
Бактерии, которые вызывают более распространенные инфекционные заболевания, такие как инфекции мочевых путей, пневмонии, сепсис - также становятся все более устойчивыми к современным антибиотикам, и трудно поддаются лечению. Например, немалая доля внутрибольничных инфекций вызвана высокой устойчивостью к антибиотикам особой формы стафилококка - метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA).
Дополнительная информация: ВОЗ о проблеме антибиотикорезистентности
Такое положение вещей приближает нас к «пост-антибактериальной эре». Это означает, что если мы не найдем способ справиться с данной проблемой, однажды настанет время, когда антибиотики перестанут работать, и мы вернемся к тому, с чего начали – люди снова будут умирать от самых незначительных травм и инфекций.
Большинство антибиотиков, используемых сегодня в медицине и ветеринарии, были обнаружены у почвенных микробов - в течение миллионов лет они производили токсичные соединения, чтобы защищаться от других враждующих микробов. Например, пенициллин, первый успешный антибиотик, происходит из почвенного грибка рода Penicillium.
Но есть серьезная проблема с исследованием почвенных микробов - они очень трудно культивируются в условиях лаборатории. Это означает, что около 99% микробов на нашей планете по-прежнему недостаточно изучены в качестве источников новых антибиотиков, только потому, что они отказываются расти в лабораторных культурах.
Профессор Льюис и его коллеги разработали способ культивирования бактерий в их естественной среде обитания. При этом используется устройство, которое они называют «диффузионной камерой», благодаря которому почвенные микробы разделены на отдельные камеры, ограниченные двумя полупроницаемыми мембранами. После заполнения устройства оно погружается обратно в почву.
Дополнительная информация: Применение антибиотиков у детей связано с развитием ювенильного ревматоидного (идиопатического) артрита
Таким образом, благодаря полупроницаемым мембранам, бактерии подвергаются воздействию очень сложной смеси других микробов и соединений почвы, и растут в естественных условиях. При этом ученые получают колонии бактерий, достаточно крупные, чтобы после исследовать их уже в лаборатории.
Благодаря повторному использованию диффузионной камеры эта группа ученых исследовала около 10 000 бактериальных колоний в попытках обнаружить новое соединение, способное останавливать рост золотистого стафилококка.
Они обнаружили 25 потенциальных новых антибиотика, один из которых, названный teixobactin, оказался самым мощным.
В условиях лаборатории teixobactin вызывал гибель широкого спектра патогенных бактерий, в том числе супермикробов MRSA и VRE (ванкомицин-устойчивых энтерококков).
Дальнейшие испытания на мышах показали многообещающие результаты в отношении бактерий, которые вызывают сепсис, инфекции кожи и легких.
Teixobactin повреждает клеточную стенку бактерий – главный фактор защиты этих микробов от нападения. По словам исследователей, микробы могут мутировать бесконечное количество раз, но их клеточные стенки всегда будут оставаться их ахиллесовой пятой.
Дополнительная информация: Бессимптомная бактериурия и антибиотики
Профессор Льюис утверждает, что двойной механизм действия Teixobactin и его активность в отношении непептидных участков клеточной стенки – гарантируют, что микробам будет весьма сложно развить резистентность к этому антибиотику.
Он и его коллеги обнаружили, что неоднократное воздействие этого препарата на штаммы золотистого стафилококка или микобактерии туберкулеза – не вызывает каких-либо устойчивых мутаций в них.
Авторы пришли к выводу: «Свойства этого соединения предполагают возможность создания класса антибиотиков, к которым в принципе невозможно развить резистентность».
.
