Результаты, они говорят, предполагают, что антибиотики, определенно предназначающиеся для недавно обнаруженного фермента LD-transpeptidase, который необходим, чтобы построить бактериальные клеточные стенки у некоторых бактерий, могли потенциально вылечить много устойчивых к антибиотикам инфекций.Дополнительное значение исследования, команда Джонса Хопкинса заявляет, то, что наркотики, предназначающиеся для фермента, могли предложить более быстрый, более дешевый и больше легкодоступного лечения против туберкулеза, болезни, которая все еще уносит жизни большего количества людей во всем мире, чем какая-либо другая инфекция, по данным Центров по контролю и профилактике заболеваний.Резюме результатов издано 7 ноября по своей природе Химическая Биология.
«Сложность лечения TB и растущая распространенность устойчивости к антибиотикам – серьезная угроза здравоохранению», говорит Гьяну Лэмичхэйн, адъюнкт-профессор доктора философии медицины в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса. Его команда присоединилась к исследовательской группе Крэйга Таунсенда, доктора философии, профессора Олсофа Х. Корвина Химии в Школе Кригера Университета Джонса Хопкинса Искусств и Наук, чтобы заняться этим сложным вопросом. «Наше исследование предлагает шаги к дизайну новых антибиотиков, которые нападают на ранее нецелевой бактериальный фермент», говорит Таунсенд.
В корне их расследования, Лэмичхэйн говорит, факт, чем больше чем половина антибиотиков, прописанных сегодня, имеет класс, названный бета лактамами, которые работают, прерывая функцию фермента DD-transpeptidase, который создает бактериальные клеточные стенки. Без него быстро умирают бактерии. Однако в 2005 команда исследователей нашла второй строящий стену фермент, LD-transpeptidase, который позволяет бактериям как те что TB причины переживать лечение антибиотиками. «Мы посмотрели на структуру LD-transpeptidase, мысли о том, как это работает и начало делать новые комплексы, которые могли использоваться против него», говорит Таунсенд.
Панкадж Кумар, доктор философии, постдокторант при инфекционных заболеваниях в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса, начал исследование в новом исследовании, извлекая LD-transpeptidase из многих видов бактерий и исследовав его подробную молекулярную структуру со сложной системой отображения, известной как кристаллография рентгена белка, используя Продвинутый Источник Фотона в Национальной лаборатории Аргонна в Чикаго.Анализируя структуру фермента, исследователи Джонса Хопкинса смогли проектировать новые комплексы в группе карбапенемы, подклассе антибиотиков бета лактама, которые связывают с ферментом строительства стены LD-transpeptidase и останавливают его функцию.В живых бактериальных культурах карбапенемы, как показывали группы Лэмичхэйна и Таунсенда, остановили стенные строительные работы фермента. Новые комплексы были даже эффективными против болезнетворных микроорганизмов ESKAPE, группы из шести бактериальных разновидностей, которые Центры по контролю и профилактике заболеваний идентифицировали как угрозу из-за их склонности к развитию устойчивости к антибиотикам.
После этих успехов, Амита Кошика, доктор философии, постдокторант при инфекционных заболеваниях в Медицинской школе Университета Джонса Хопкинса, проверил две карбапенемы в естественных условиях против TB у мышей, зараженных TB.Исследователи заразили мышей бактериями туберкулеза и разделили их на группы другого отношения.
Легкие грызунов выбирались периодически в течение трех недель, и результаты показали что даже без использования классического лечения антибиотиками TB, новых карбапенем, определенно biapenem, вылеченной инфекции TB у мышей.«Наши данные показывают, что карбапенемы успешно лечили одни только инфекции TB, нападая на правильный фермент», говорит Лэмичхэйн.
Таунсенд и Лэмичхэйн заявляет, что центр их исследования находится теперь на создании изменений их оригинального комплекса, которые разработаны, чтобы предназначаться для определенных бактерий. Много обычно прописываемых антибиотиков сегодня работают над широким спектром бактериальных разновидностей, означая, что в дополнение к уничтожению плохих бактерий, они также уничтожают дружелюбные бактерии, наши тела должны обычно функционировать и чье разрушение может вызвать опасные побочные эффекты.
Лэмичхэйн полагает, что будущее лечения антибиотиками полагается на нашу способность быть хорошими антибактериальными стюардами и рассматривать определенные бактерии, не затрагивая естественный микробиом наших тел. Мало того, что это сократит антибиотические побочные эффекты, но и это также замедлит развитие устойчивости к антибиотикам в бактериальных разновидностях, не предназначаемых.Исследователи находятся теперь в процессе инициирования клинических испытаний, чтобы проверить безопасность и эффективность некоторых из этих новых комплексов.Устойчивость к антибиотикам была вездесущей угрозой начиная с открытия пенициллина в 1928.
Ученые и врачи исторически не отставали от стойких бактерий посредством частого введения нового лечения антибиотиками. Однако научные исследования антибиотиков резко упали в 1980-х, когда другие наркотики стали более прибыльными, чтобы произвести. Из-за уменьшенного стимула вложить капитал в новые антибиотики и свободное использование антибиотиков мы уже имеем, много бактериальных разновидностей быстро опередили нашу способность рассматривать их.
Центры по контролю и профилактике заболеваний оценивают, что ежегодно, 2 миллиона болезней и 23 000 смертельных случаев вызваны устойчивыми к антибиотикам бактериями в одних только Соединенных Штатах, и что 70 процентов внутрибольничных инфекций теперь устойчивы к антибиотикам.