Исследователи из Университета штата Северная Каролина синтезировали аналог липоксазолидинона А, небольшую молекулу, которая эффективна против устойчивых к лекарствам бактерий, таких как MRSA. Эта молекула, новое синтетическое соединение, вдохновленное природным продуктом, может быть полезным химическим инструментом для изучения других грамположительных инфекций и может иметь значение для создания лекарств в будущем.
Липоксазолидинон А - это натуральный продукт, который ранее был выделен из бактерий, обитающих в морских отложениях. Это вторичный метаболит - небольшая молекула, вырабатываемая бактериями, которая не является ключом к их выживанию, но вырабатывается для второстепенной цели, например, для защиты. Когда липоксазолидинон А был первоначально выделен, исследователи отметили, что он оказался эффективным против грамположительных бактерий, таких как MRSA.
Химик из штата Северная Каролина Джошуа Пирс стремился подтвердить эти первоначальные выводы и понять, как структура молекулы коррелирует с ее функцией; Короче говоря, он хотел воссоздать молекулу, чтобы увидеть, какие части непосредственно отвечают за ее противомикробные свойства, а затем потенциально улучшить эту структуру.
Пирс вместе с нынешним аспирантом штата Северная Каролина Кайлибом Робинсоном и бывшими студентами Джонатаном Миллсом и Троем Цендером использовали новые химические инструменты для синтеза липоксазолидинона А в лаборатории. Они смогли подтвердить, что его химическая структура соответствует тому, что указали первоначальные исследователи, а затем они работали над определением части молекулы, отвечающей за активность против грамположительных бактерий. Их результатом стало соединение с улучшенной активностью, JJM-35.
Они протестировали JJM-35 против группы устойчивых и неустойчивых бактерий. При тестировании против MRSA in vitro они обнаружили, что синтезированная молекула была в 50 раз более эффективной, чем натуральный продукт, против нескольких бактериальных штаммов. Кроме того, они обнаружили, что молекула часто более эффективна против устойчивых бактериальных штаммов, чем против неустойчивых штаммов.
«Дополнительным захватывающим аспектом этой работы было то, что мы определили, что эти молекулы могут функционировать, прямо или косвенно подавляя множественные пути биосинтеза», - говорит Пирс. «Это означает, что бактериям может быть трудно развить устойчивость к потенциальным лекарствам, полученным из этих молекул».
Несмотря на то, что требуется дополнительная работа, Пирс надеется, что JJM-35 и аналогичные соединения можно будет использовать в качестве инструментов для изучения других грамположительных бактерий и обеспечить платформу для разработки нового класса противоинфекционных агентов.
На данный момент у нас есть химический каркас - начальная часть головоломки. Мы знаем, что эта часть эффективна, и поэтому прямо сейчас все усилия сосредоточены на оценке свойств этих молекул и их роли. vivo», - говорит Пирс. «Надеюсь, что мы сможем построить на этом каркасе лекарство, эффективное против MRSA и других резистентных бактерий, в то время, когда существует острая необходимость в разработке противомикробных препаратов, а также расширим спектр действия»..
Исследование опубликовано в журнале Angewandte Chemie. Работа получила финансирование от Национальных институтов здравоохранения (грант NIGMS R01GM110154) и Инновационного фонда канцлера штата Северная Каролина, а также поддержку Института сравнительной медицины в штате Северная Каролина.