Исследователи разработали и синтезировали аналоги нового антибиотика, эффективного против бактерий с множественной лекарственной устойчивостью, открыв новый фронт в борьбе с этими инфекциями.

Антибиотики являются жизненно важными препаратами при лечении ряда бактериальных заболеваний. Однако из-за продолжающегося чрезмерного и неправильного использования количество штаммов бактерий, устойчивых ко многим антибиотикам, увеличивается, что затрагивает миллионы людей во всем мире. Разработка новых антибактериальных соединений, нацеленных на множество устойчивых к лекарствам бактерий , также является активной областью исследований, позволяющих контролировать эту растущую проблему.

Команда под руководством профессора Сатоши Итикава из Университета Хоккайдо работает над созданием новых антибактериальных препаратов. Их последнее исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, подробно описывает разработку высокоэффективного антибактериального соединения, эффективного против наиболее распространенных бактерий с множественной лекарственной устойчивостью .

Команда работала над классом антибактериальных соединений, называемых сферимицинами. Эти соединения блокируют функцию белка в бактериях, называемого MraY. MraY необходим для репликации бактерий и играет роль в синтезе бактериальной клеточной стенки; он также не является мишенью для доступных в настоящее время коммерческих антибиотиков.

«Сферимицины являются биологическими соединениями и имеют очень сложную структуру», — пояснил Итикава, автор исследования. «Мы решили разработать аналоги этой молекулы, которые были бы проще в производстве, а также становились бы более эффективными против MraY, тем самым повышая их антибактериальную активность. Разработанный нами препарат был эффективен против метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA) и ванкомицин-резистентного энтерококка. faecium (VRE), две из наиболее распространенных бактерий с множественной лекарственной устойчивостью».

Команда проанализировала структуры сферимицина А с помощью молекулярного моделирования с помощью расчетов, а также разработала и синтезировала два аналога сферимицина, SPM1 и SPM2. Было обнаружено, что эти аналоги эффективны против грамположительных бактерий.

Затем они определили структуру SPM1, связанного с MraY. Изучая эту структуру и сравнивая ее со структурой родственных антибактериальных средств, они определили, как еще больше упростить молекулы. Им удалось разработать более простой аналог SPM3, активность которого была аналогична SPM1.

В дополнение к их эффективности против MRSA и VRE, СЗМ были также эффективны против Mycobacterium tuberculosis, бактерий, вызывающих туберкулез, штаммы которых обладают множественной лекарственной устойчивостью.

«Нашим наиболее значительным вкладом является создание основного скелета сферимицина, который можно использовать для разработки большего количества антибактериальных агентов, нацеленных на MraY и, следовательно, на штаммы с множественной лекарственной устойчивостью. Сферимицин является наиболее многообещающим, поскольку MraY также присутствует в грамотрицательных бактериях», — заключил Итикава. . Будущая работа будет включать оптимизацию разрабатываемых в настоящее время молекул SPM и разработку комбинаций антибиотиков, содержащих сферимицин, для воздействия на более широкий круг бактерий.