Знай своего врага: убить MRSA с помощью индивидуализированной химии: использование витамина B9 бактериями может предотвратить устойчивость к антибиотикам

Число случаев MRSA (метициллин-резистентный золотистый стафилококк) растет и становится все более устойчивым к обычным антибиотикам. Лечение первого выбора для лечения MRSA, триметоприм-сульфаметоксазол, относительно безопасно и недорого. Но устойчивый к триметоприму MRSA начал распространяться по всему миру. До 30% инфекций в странах Африки к югу от Сахары больше не реагируют на него, а также значительное число инфекций в Европе и Азии.

Химики-медики из Университета Конна Эми Андерсон, Деннис Райт и доктор философии.D. студентка Стефани Рив работала над разработкой препарата, с помощью которого MRSA будет труднее развивать устойчивость к. У них было несколько кандидатов в работе, когда они попросили коллег из UConn Health и Hartford Hospital начать сбор устойчивых к триметоприму штаммов MRSA в качестве тестовых примеров.
"Хотя резистентность [к триметоприму] в сообществе, как правило, составляет менее 10% в нашем районе, сопротивление в других местах растет. Кроме того, многие уязвимые группы пациентов не могут принимать триметоприм-сульфаметоксазол или другие дженерики из-за побочных эффектов, которые они могут вызвать, и необходимы новые агенты », – говорит д-р.

Майкл Найлор, фармаколог из Университета Конна, финансируемый совместно с Хартфордской больницей.
Местные образцы показали, насколько быстро распространяется устойчивость к антибиотикам. Шесть из девяти собранных бактериальных штаммов имели гены устойчивости к триметоприму, которые ранее никогда не наблюдались в США. Штаммы также были по-разному устойчивы к другим антибиотикам, таким как эритромицин и тетрациклин.

Но у них не было шансов против экспериментальных антибиотиков из лаборатории Андерсона, Райта и Рива.
"Мы фактически взяли штаммы [MRSA] из клиники и показали, что наши соединения работают. Мы были очень довольны этими результатами ", – говорит Стефани Рив.

Их стратегия сработала.
«Одним из самых захватывающих аспектов этой работы было то, что мы упорно трудились над созданием ингибиторов широкого действия против многих различных форм резистентных ферментов, и эти разработки оказались очень эффективными против двух новых ферментов, которые мы никогда не рассматривали или ранее не изучали», – говорит Райт. Стратегический подход, который избрали химики, заключался в том, чтобы нацелить бактерии на использование витамина B9. Также известный как фолат, он так же важен для бактерий MRSA, как и для нас.

Заблокируйте его действие, и жизненно важный ферментный путь отключится. Бактерии умирают.

Триметоприм в настоящее время является единственным доступным антибактериальным антифолатом, и бактерии развили различные версии фермента фолиевой кислоты, на которые он не влияет. Но Андерсон, Райт и Рив считали, что они должны иметь возможность производить другие, более качественные антифолаты.

Они тщательно проанализировали молекулярную структуру фермента, с которым им пришлось столкнуться, и то, как именно ему нужно взаимодействовать с другими молекулами, чтобы выполнять свою работу. По словам Райт, только поняв его форму и функцию, они могли уничтожить версии фермента, которых они никогда раньше не видели.
Вооружившись своими знаниями, они разработали новые антифолаты.

Эти препараты созданы для связывания фермента таким образом, что, если фермент изменится достаточно, чтобы уклониться от них, он не сможет выполнять свою работу с витамином B9. Мы надеемся, что это затруднит выработку устойчивости бактерий. Успех препаратов против устойчивых к триметоприму штаммов MRSA, отобранных до сих пор, сулит хорошие.
Теперь команда собирает больше MRSA со всей страны.

Доктор. Джеффри Эшлиманн, доцент фармацевтической практики Калифорнийского университета в США, говорит: «Мы хотели бы определить, обнаружены ли механизмы устойчивости, обнаруженные в наших местных штаммах MRSA, в других клиниках США.

Мы также можем найти другие новые механизмы сопротивления. В обоих случаях мы сможем получить еще более ценную информацию о том, как наши новые антибиотики действуют против MRSA."