Ученые из Тринити-колледжа в Дублине обнаружили, что два очень разных вида бактерий выработали разные мощные арсеналы антибиотиков для использования в войне против своих бактериальных соседей [четверг, 9 января 2020 г.]. Создав план действия антибиотиков против метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA), ученые предоставили новые возможности для разработчиков лекарств, стремящихся сдержать глобальную угрозу, которую устойчивость к противомикробным препаратам представляет для человечества.
Неспособность разработать эффективные антибиотики, противодействующие устойчивости к существующим лекарствам, будет иметь катастрофические последствия. По оценкам, к середине века, всего через 30 лет, устойчивость к противомикробным препаратам приведет к глобальной смертности до 10 миллионов человек в год. К 2030 году Всемирный банк оценивает стоимость сопротивления в 3,4 триллиона долларов США в мировом валовом внутреннем продукте. Потребность в новых и эффективных терапевтических средствах безотлагательна и огромна.
Есть несколько способов содрать шкуру с кошки. Так гласит пословица, предполагающая, что одна и та же цель может быть достигнута разными путями. И в исследовании, только что опубликованном в ведущем международном журнале Nature Communications, ученые Trinity излагают захватывающий пример того, как это происходит в природе. В этом случае естественный отбор дал два очень разных ответа на одну и ту же проблему, что в конечном итоге позволило успешно конкурировать в бактериальной войне.
Надеюсь, что базовые исследования работы фермента, участвующего в синтезе бактериальной оболочки, описанные в этой статье, будут способствовать разработке этих крайне необходимых лекарств.
Профессор Мартин Кэффри, почетный член Школы биохимии и иммунологии Тринити, является старшим автором исследовательской статьи. Он сказал:
В частности, мы обнаружили, как эволюция привела к тому, что два совершенно разных типа бактерий придумали способ получения двух очень разных антибиотиков, с помощью которых они могут точно так же отбиваться от соседей-бактерий. Это прекрасный пример. молекулярной конвергентной эволюции».
Несмотря на то, что эти два антибиотика химически различны - один представляет собой циклический депсипептид (глобомицин), а другой - макроциклический лактон (миксовиресцин), - удивительно, что они достигают одной и той же цели, останавливая производство ключевых компонентов организма. клеточная оболочка других бактерий. Таким образом, это оружие убивает или ослабляет другие бактерии».
Как это помогает разработчикам лекарств?
Хотя с чисто научной точки зрения важно понять, как природа творит и формирует на молекулярном уровне, как показано в этой работе, выводы ученых имеют дополнительное преимущество, заключающееся в предоставлении разработчикам лекарств химических чертежей - или фармакафоров, которые объяснить, как молекулярная структура поддается определенному действию, такому как эффект антибиотика, который, как известно, работает с бактериями в реальном мире.
Эти чертежи теперь можно использовать в качестве руководства для химиков-фармацевтов при разработке новых, более эффективных лекарств, которые срочно необходимы в свете усиливающейся глобальной угрозы устойчивости к противомикробным препаратам.
Профессор Кэффри добавил:
"В последнее время ученые приложили много усилий для изучения открытых, «не поддающихся лечению» мишеней, многие из которых не имеют определенных связывающих карманов, где лекарства могут взаимодействовать специфически для достижения желаемого результата. Мишень бактериальной клеточной стенки, которая занимает центральное место стадия в нашей работе также имеет открытую связывающую поверхность, но в этом случае природа придумала по крайней мере два способа нацеливания на нее с очень высоким сродством с использованием природных антибиотиков, глобомицина и миксовиресцина. похожи и различны."