Новый подход к уничтожению C. difficile, который подавляет ключевые бактериальные гены, сохраняя при этом другие бактерии, может обеспечить новый способ лечения наиболее распространенной внутрибольничной бактериальной инфекции в Соединенных Штатах, по мнению исследователей.
В то время как обычные антибиотики лечат бактериальные инфекции, они также могут вызывать состояние в толстой кишке, называемое инфекцией C. difficile, из-за того, что препарат убивает как хорошие, так и плохие бактерии в кишечнике.
В лаборатории исследователи создали три новых антибиотика, убивающих C.difficile, предотвращая экспрессию бактериальных генов, важных для ее выживания. Этот подход, называемый антисмысловой терапией, позволяет препарату убивать только C. difficile, в отличие от многих антибиотиков, убивающих несколько форм бактерий.
«Мы смогли показать, что эти препараты могут нацеливаться на бактерии C. difficile и убивать их, оставляя другие бактерии в покое», - сказал Арун Шарма, доцент фармакологии Медицинского колледжа штата Пенсильвания. «Мы все еще работаем над тем, чтобы усовершенствовать эти препараты и сделать их еще лучше, с конечной целью их клинических испытаний».
Дэвид Стюарт, адъюнкт-профессор хирургии Аризонского университета, который вместе с Шармой является соруководителем этого исследования, сказал, что лекарство действует совершенно иначе, чем используемые в настоящее время антибиотики.
«Эти лекарства специфичны для организма, а это означает, что они нацелены только на один вид бактерий, вроде умных антибиотиков», - сказал Стюарт.«Они точны. И это особенно важно при инфекциях, вызванных C. difficile, потому что эти бактерии обладают уникальным избирательным преимуществом в использовании экологических нарушений в кишечнике человека».
Хотя C. difficile обычно присутствует в кишечнике, также присутствуют и другие «хорошие» бактерии, и все эти бактерии вносят свой вклад в микробиом человека. Когда микробиом человека здоров и сбалансирован, он держит вредные бактерии, такие как C. difficile, под контролем.
Но если пациент принимает антибиотик по поводу другого заболевания, антибиотик убивает множество различных типов бактерий, в том числе полезные, удерживая C. difficile под контролем. Это позволяет C. difficile процветать, вызывая инфекцию, которая может привести к серьезным желудочно-кишечным симптомам. Поскольку антибиотики могут способствовать инфекции C. difficile, исследователи заявили, что желателен новый, альтернативный метод лечения этих инфекций.
"В идеале, лечение C. difficile не должно влиять на другие бактерии", - сказал Стюарт.
Исследователи, которые недавно опубликовали свои выводы в Journal of Antibiotics, заявили, что, хотя большинству антибиотиков не хватает специфичности к организмам - способности воздействовать только на один тип микроорганизмов, - антисмысловые препараты обладают большим потенциалом для воздействия только на специфические микроорганизмы. бактерии.
«Наши антисмысловые антибиотики содержат генетический материал, который дополняет бактериальный генетический материал, поэтому мы разработали наш генетический материал для воздействия на определенные гены C. difficile», - сказал Стюарт. «И когда наш генетический материал связывается с бактериальным генетическим материалом, он предотвращает экспрессию бактериальных генов. И это может привести к гибели C. difficile».
Лекарство, испытанное в ходе исследования, состояло из двух компонентов: антисмыслового соединения, нацеленного на генетический материал C. difficile, называемого антисмысловым олигонуклеотидом (ASO), и соединения-носителя, которое транспортировало ASO в бактерии., именуемый исследовательской группой CAB. Исследователи протестировали три версии препарата, каждая с другой версией CAB.
Исследователи проверили каждое соединение, чтобы увидеть, какое количество препарата требуется для уничтожения бактерий C. difficile, является ли оно токсичным или нет для клеток толстой кишки человека, а также вредит ли оно другим бактериям, обычно присутствующим в кишечнике. как E. coli.
«В конечном счете, мы хотели, чтобы эти соединения доставляли лекарство в бактерии C. difficile, не причиняя вреда другим бактериям или пациенту», - сказал Шарма. «После тестирования этих трех мы обнаружили, что один носитель - CYDE-21 - лучше всего доставлял эффективную дозу лекарства в бактерии».
В будущем исследователи заявили, что будут проводить дальнейшие исследования, чтобы продолжать совершенствовать носители, чтобы увеличить их емкость и свести к минимуму их воздействие на другие бактерии и клетки человека.
«В этом исследовании, как первая попытка, носитель довольно хорош, и мы хотели бы сделать еще лучше», - сказал Стюарт.«Он обладает минимальной антибактериальной активностью, минимальной токсичностью и является эффективным носителем нашего груза. Поэтому сейчас мы работаем над модификацией наших носителей для будущих испытаний в рамках подготовки к исследованиям на животных».