Η «απλή τροποποίηση» θα μπορούσε να βοηθήσει τα αντιβιοτικά να ξεπεράσουν την αντίσταση
Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει έναν απλό τρόπο αλλαγής αντιβιοτικών που θα μπορούσαν να τα καταστήσουν πολύ πιο ισχυρά έναντι λοιμώξεων που προκαλούνται από ανθεκτικά στα φάρμακα μικρόβια.
Η μέθοδος έκανε το αντιβιοτικό βανκομυκίνη πολύ πιο ισχυρό έναντι δύο στελεχών βακτηρίων που είχαν γίνει ανθεκτικά στα φάρμακα.
Οι ερευνητές προτείνουν ότι η απλή χημεία που εμπλέκεται στην τροποποίηση του φαρμάκου μπορεί να εφαρμοστεί σε άλλα αντιβιοτικά και ακόμη και σε αντικαρκινικά φάρμακα.
Ένα άρθρο σχετικά με τη «τεχνική βιοσυζεύξεως» εμφανίζεται τώρα στο περιοδικό Φύση Χημεία.
«Συνήθως», λέει ο ανώτερος συγγραφέας της μελέτης Bradley L. Pentelute, ο οποίος είναι αναπληρωτής καθηγητής χημείας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) στο Cambridge, «θα χρειαστούν πολλά βήματα για να πάρετε τη βανκομυκίνη σε μια μορφή που θα σας επέτρεπε να να το επισυνάψετε σε κάτι άλλο, αλλά δεν χρειάζεται να κάνουμε τίποτα στο φάρμακο. "
Συνεχίζει να εξηγεί ότι ανάμιξαν το φάρμακο με ένα αντιμικροβιακό πεπτίδιο και έλαβαν μια «αντίδραση σύζευξης».
Αυτός και άλλοι στο MIT εργάστηκαν στη μελέτη με συναδέλφους από το Πανεπιστήμιο Yale στο New Haven, CT, και την εταιρεία βιοτεχνολογίας Visterra, η οποία εδρεύει επίσης στο Cambridge, MA.
Αντιβιοτική αντίσταση
Η αντοχή στα αντιβιοτικά αναπτύσσεται επειδή κάθε φορά που κάποιος χρησιμοποιεί ένα αντιβιοτικό φάρμακο, επιβιώνει ένας μικρός πληθυσμός από φυσικά ανθεκτικά μικρόβια. Η αντίσταση εξαπλώνεται όχι μόνο επειδή κυριαρχούν τα ανθεκτικά μικρόβια, αλλά και επειδή μοιράζονται την αντίστασή τους με άλλα μικρόβια.
Μια παγκόσμια ανασκόπηση που δημοσιεύθηκε το 2016 έδειξε ότι περίπου 10 εκατομμύρια ζωές ετησίως ενδέχεται να διατρέχουν κίνδυνο λόγω της αυξανόμενης μικροβιακής αντοχής.
Χωρίς αποτελεσματικά αντιβιοτικά, πολλές ιατρικές διαδικασίες - συμπεριλαμβανομένης της καισαρικής τομής, χειρουργικής επέμβασης εντέρου, χημειοθεραπείας και αντικατάστασης των αρθρώσεων - θα μπορούσαν να ενέχουν τόσο υψηλό κίνδυνο μόλυνσης που "γίνονται πολύ επικίνδυνα" για να πραγματοποιηθούν.
Κάθε χρόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, ανθεκτικά στα αντιβιοτικά μικρόβια μολύνουν περίπου 2 εκατομμύρια άτομα και ευθύνονται για περίπου 23.000 θανάτους, σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC).
Οι λοιμώξεις που οφείλονται σε μικρόβια που έχουν γίνει ανθεκτικά στα αντιβιοτικά είναι πολύ δύσκολο, και σε ορισμένες περιπτώσεις αδύνατο, να αντιμετωπιστούν. Οι εναλλακτικές θεραπείες τείνουν να κοστίζουν περισσότερο και έχουν χειρότερες παρενέργειες.
Τα άτομα με αυτές τις λοιμώξεις πρέπει συχνά να παραμείνουν στο νοσοκομείο περισσότερο και χρειάζονται περισσότερες επισκέψεις από το γιατρό.
«Λαβή» για την προσάρτηση μικρών πρωτεϊνών
Η χημεία της νέας μεθόδου προήλθε από μια προηγούμενη ανακάλυψη ότι η σεληνοκυστεΐνη αμινοξέων μπορεί να λειτουργήσει ως «λαβή» για την προσκόλληση φαρμάκων μικρού μορίου, όπως η βανκομυκίνη, σε μικρές πρωτεΐνες που ονομάζονται αντιμικροβιακά πεπτίδια, τα οποία αποτελούν μέρος της ανοσολογικής άμυνας των περισσότερων οργανισμοί.
Όταν χρησιμοποίησαν τη μέθοδο για την προσάρτηση των πεπτιδίων στη βανκομυκίνη, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι συνδέονταν σταθερά στην ίδια θέση στο αντιβιοτικό, παράγοντας μόρια που ήταν χημικά πανομοιότυπα.
Οι υπάρχουσες προσεγγίσεις για την παραγωγή τέτοιων μορίων δεν θα μπορούσαν να επιτύχουν τέτοια καθαρότητα και θα χρειαστούν περισσότερα από δώδεκα βήματα για την παρασκευή της βανκομυκίνης για προσκόλληση σε πεπτίδια, σημειώνουν οι ερευνητές.
Δοκίμασαν αρκετά «συζυγή» βανκομυκίνης που συνδυάστηκαν με διάφορα διαφορετικά αντιμικροβιακά πεπτίδια, συμπεριλαμβανομένου ενός που ονομάζεται δερμασεπτίνη.
Οι δοκιμές έδειξαν ότι ο συνδυασμός βανκομυκίνης με δερμασεπτίνης έκανε το αντιβιοτικό πέντε φορές πιο ισχυρό έναντι του μολυσματικού βακτηρίου Enterococcus faecalis.
Ε. Faecalis είναι ένα στέλεχος του Εντεροκόκκος, ένα γένος βακτηρίων που έχει αναδειχθεί ως σημαντική αιτία μόλυνσης σε χώρους υγειονομικής περίθαλψης. Οι λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος είναι οι πιο συνηθισμένοι τύποι λοίμωξης που προκαλούν αυτά τα βακτήρια και η «ταχεία άνοδος» της αντίστασής τους στη βανκομυκίνη ήταν ιδιαίτερα ανησυχητική για τους επαγγελματίες του ιατρικού τομέα.
«Πολύτιμη τεχνική για την κοινότητα»
Επιπλέον, η ομάδα διαπίστωσε ότι η βανκομυκίνη σε συνδυασμό με ένα άλλο αντιμικροβιακό πεπτίδιο που ονομάζεται RP-1 σκοτώθηκε Acinetobacter baumannii, έναντι της οποίας η βανκομυκίνη μόνη της δεν έχει καμία επίδραση. Α. Baumannii είναι επίσης εξαιρετικά ανθεκτικό στα φάρμακα και συχνή αιτία λοιμώξεων που σχετίζονται με την υγειονομική περίθαλψη.
Δοκιμές με περίπου 30 άλλα μόρια, συμπεριλαμβανομένης της ρεσβερατρόλης και της σεροτονίνης, υποδηλώνουν ότι η προσέγγιση μπορεί εύκολα να συνδέσει τα πεπτίδια με σχεδόν οποιοδήποτε οργανικό μόριο που έχει το «σωστό είδος δακτυλίου πλούσιου σε ηλεκτρόνια», σημειώνουν οι ερευνητές.
Ωστόσο, επισημαίνουν ότι δεν εξέτασαν την ασφάλεια των τροποποιημένων φαρμάκων.
Υποστηρίζουν ότι η μέθοδος τους θα μπορούσε επίσης να εφαρμοστεί σε άλλους τύπους ναρκωτικών. Για παράδειγμα, η προσκόλληση αντισωμάτων σε αντικαρκινικά φάρμακα, έτσι ώστε να επιτυγχάνουν συγκεκριμένους στόχους χωρίς να βλάπτει τον υγιή ιστό.
Οι συγγραφείς καταλήγουν:
«Δεδομένων αυτών των αποτελεσμάτων, πιστεύουμε ότι η χημεία μας θα είναι μια πολύτιμη τεχνική βιοσυζεύξεως για την κοινότητα και μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία θεραπευτικών μορίων συζευγμένων».
