Изобретён новый тип антибиотиков

Новый взгляд на известный механизм антибактериального воздействия

Поиск антибактериальных средств, применение которых было бы эффективным в лечении инфекций, вызванных резистентной микрофлорой, остается одним из актуальных вопросов здравоохранения по всему миру.Одним из ныне известных путей получения противомикробных средств является результат экстракции специализированных метаболитов тех или иных бактерий, особенно представителей семейства Actinomycetes. Со временем подход на основе применения отдельных платформ в целях скрининга активности актиномицетов демонстрировал прогрессирующее снижение эффективности.Вместо этого появился новый метод секвенирования бактериального генома, позволяющий идентифицировать ранее неизвестные биосинтетические кластеры генов. Однако прогнозирование и синтез терапевтически значимых биоактивных соединений на основе скрининга генных кластеров в первую очередь требует детализации приоритетов поиска.

В недавнем исследовании учеными Университета Макмастера (McMaster University), Канада, была представлена ​​новая группа антибактериальных соединений, отличающихся уникальным механизмом действия по бактериальной флоре путем блокирования функций клеточной стенки указанных микроорганизмов.В доклинических экспериментальных исследованиях на лабораторных животных продемонстрировано пагубное влияние новых антибактериальных средств на инфекции, вызванные метициллинрезистентным Staphylococcus aureus (MRSA). Статья по материалам работы опубликована в издании Nature 12 февраля 2020 г.

Дизайн исследования

В ходе исследования для прогнозирования дивергенции путей синтеза гликопептидных антибактериальных соединений авторы опирались на филогенетические закономерности бактериального биосинтеза генов в условиях отсутствия.В частности, изучая отдельных представителей группы гликопептидов, исследователи сосредоточили внимание на геноме тех из них, которые не имели известных механизмов резистентности, предполагая наличие потенциального до сих пор неизвестного антибактериального воздействия.Таким образом, рабочей гипотезой исследования стал тезис о том, что отличие механизма антибактериального воздействия может являться результатом дивергенции генома как основы для синтеза этих лекарственных средств. Подобные условия позволяли прогнозировать синтез новых биоактивных соединений.

Используя такой подход, учеными были идентифицированы два потенциальных представителя функционального класса гликопептидов, отличающиеся оригинальным механизмом действия.В частности, продемонстрировано, что связываясь с пептидогликаном, комплестатин и корбомицин блокируют активность аутолизинов – незаменимых гидролаз пептидогликана, участвующих в процессах ремоделирования клеточной стенки в фазе бактериального роста.Установлено, что корбомицин и комплестатин характеризуются низким уровнем развития резистентности, а также достаточной антибактериальной эффективностью при применении у лабораторных грызунов с моделированной инфекцией кожных покровов, вызванной метициллинрезистентным стафилококком.

Выводы и практическое значение

Комментируя результаты исследования, авторы акцентировали внимание на том, что механизм действия представленных биосоединений, подобно другим отдельным антибиотикам, связан с влиянием на клеточную стенку бактерий.В то же время, например, в отличие от представителей группы пенициллинов, препятствующих синтезу клеточной стенки, новые противомикробные соединения, напротив, блокируют ее разрушение. Результатом является то, что при подобных обстоятельствах рост бактериальной клетки делается невозможным.Подытоживая достижения, исследователи выразили надежду, что новый геномный подход может быть применен в работе с другими группами антибактериальных соединений в поиске новых аспектов их противомикробного действия.

Присоединяйтесь к нам вViber-сообществу, Telegram-каналы, Instagram, на страницеFacebook , а такжеTwitter, чтобы первыми получать самые свежие и актуальные новости из мира медицины.

• Culp E.J., Waglechner N., Wang W. et al. (2020) Evolution-guided discovery of antibiotics что inhibit peptidoglycan remodelling. Nature, Feb. 12. doi: 10.1038/s41586-020-1990-9.

Наталья Савельева-Кулик