Na łamach czasopisma „Science Translational Medicine” opublikowano badania dotyczące nowego antybiotyku, który może być wysoko skuteczny przeciw lekoopornym bakteriom Gram-ujemnym, takim jak Salmonella, Pseudomonas czy E. coli. Jak podkreślają naukowcy – poszukiwania związku o takiej trwałości, takim profilu bezpieczeństwa i takiej skuteczności trwały od dziesięcioleci.

Autorami nowego odkrycia w walce z lekoopornymi drobnoustrojami są naukowcy z amerykańskiego Duke University. Badania dotyczące nowego sposobu walki z Gram-ujemnymi bakteriami rozpoczęto już kilkadziesiąt lat temu. Teraz naukowcom udało opracować się antybiotyk, który działa szybko, jest trwały w testach na zwierzętach, a także ma wysokie profile bezpieczeństwa w testach in vitro i in vivo.

Wysoka skuteczność wobec lekoopornych drobnoustrojów

Amerykańscy naukowcy stworzyli syntetyczną cząsteczkę. Opracowana substancja działa poprzez zakłócenie zdolności bakterii do tworzenia zewnętrznej warstwy lipidowej, która otacza całą komórkę patogenu i stanowi jego podstawowy mechanizm obronny.

– Jeśli udałoby się zakłócić syntezę zewnętrznej błony bakteryjnej, bakteria nie mogłaby przetrwać. Nasz związek to potrafi, a do tego jest bardzo skuteczny i działa bardzo silnie – wyjaśnia główny autor badania, biochemik, prof. Pei Zhou.

Związek nosi nazwę LPC-233. Ma on postać małej cząsteczki, która w bardzo szybki sposób blokuje biosyntezę lipidów wchodzących w skład wewnętrznej błony bakterii Gram-ujemnej. Cząsteczkę przebadano na 285 szczepach z tej grupy, w tym również charakteryzujących się największą opornością na dostępne na rynku antybiotyki. Skuteczność nowego antybiotyku była wysoka u wszystkich testowanych patogenów.

Szybki i skuteczny związek wobec lekoopornych bakterii

Autorzy badań wskazują również, że cząsteczka działa bardzo szybko, a nawet, że może zmniejszyć żywotność bakterii 100 000 razy w ciągu zaledwie czterech godzin. Związek ten jest ponadto bardzo wytrzymały, aby przetrwać całą drogę od podania doustnego do dróg moczowych. Jest to bardzo istotne w walce z uporczywymi infekcjami dróg moczowych.

W badaniach z użyciem wysokich stężeń nowego związku badacze wykazali również niezwykle niskie wskaźniki spontanicznych mutacji, prowadzących do lekooporności u badanych bakterii. Z kolei w testach na modelach zwierzęcych cząsteczka okazała się skuteczna zarówno po podaniu doustnym, jak i dożylnym, a także po wstrzyknięciu bezpośrednio do jamy brzusznej. W jednym z eksperymentów, w którym myszom podano śmiertelną dawkę wielolekopornych bakterii, zwierzęta udało się odratować dzięki podaniu LPC-233.

Wyeliminowanie skutków ubocznych

Poszukiwania związku o takiej trwałości, takim profilu bezpieczeństwa i takiej skuteczności, jak zwracają uwagę naukowcy, trwały od dziesięcioleci.

Mechanizm molekularny antybiotyku opiera się na blokowaniu enzymu LpxC, który jest niezbędny do wytwarzania lipidów błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych. Dotychczasowe próby stworzenia inhibitorów tego enzymu kończyły się niepowodzeniem. Problem polegał na tym, że wytwarzały one dużą toksyczność sercowo-naczyniową. Celem badaczy z USA było więc wyeliminowanie podobnych skutków ubocznych przy jednoczesnym utrzymaniu siły działania związku.

W sumie przetestowano ponad 200 różnych wersji inhibitora LpxC, a najbardziej optymalnym okazał się związek o numerze 233.

– LPC-233 pasuje do miejsca wiązania LpxC i uniemożliwia mu wykonywanie pracy. Całkowicie hamuje tworzenie się bakteryjnych lipidów. Po wstępnym związaniu z LpxC kompleks enzym-inhibitor nieco zmienia swój kształt, stając się jeszcze stabilniejszym – tłumaczy prof. Zhou.

Dotychczasowe badania były przeprowadzone na zwierzętach, natomiast teraz naukowcy zamierzają rozpocząć testy z udziałem ludzi.

Źródło: PAP

Więcej o nowych metodach walki z opornymi drobnoustrojami będziemy mówić w interdyscyplinarnym gronie specjalistów podczas konferencji III Forum Zakażeń. Spotkamy się już w dniach 16-18 października 2023 r. w Żninie. Serdecznie zapraszamy do rejestracji przedstawicieli wszystkich zawodów medycznych, a także studentów na stronie: https://fz2023.pl/.