Разработка антибиотиков против бактерий с множественной лекарственной устойчивостью

Исследователи разработали и синтезировали аналоги нового антибиотика, эффективного против бактерий с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ), открывая новый фронт в борьбе с этими инфекциями.

Из-за чрезмерного и нерационального использования антибиотиков растёт число штаммов бактерий, устойчивых к нескольким препаратам. Разработка новых соединений, нацеленных на МЛУ-бактерии, — активная область исследований.

Команда профессора Сатоши Итикавы из Университета Хоккайдо сосредоточилась на классе антибактериальных соединений — сферимицинах. Эти соединения блокируют функцию белка MraY в бактериях, который:

• необходим для репликации бактерий;
• играет роль в синтезе клеточной стенки;
• не является мишенью для коммерчески доступных антибиотиков.

«Сферимицины — биологические соединения очень сложной структуры. Мы стремились создать аналоги, которые было бы проще производить, и которые были бы более эффективны против MraY», — пояснил Итикава.

Ход работы и результаты:

1. Методом молекулярного моделирования проанализировали структуру сферимицина A.
2. Спроектировали и синтезировали два аналога — SPM1 и SPM2, эффективные против грамположительных бактерий.
3. Определили структуру комплекса SPM1–MraY.
4. На основе её сравнения с родственными агентами создали более простой аналог — SPM3, с активностью, аналогичной SPM1.

Разработанные соединения оказались эффективны против:

• метициллин-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA);
• ванкомицин-резистентного Enterococcus faecium (VRE);
• Mycobacterium tuberculosis (возбудителя туберкулёза, включая МЛУ-штаммы).

Значение и перспективы:

Ключевым достижением стало создание основной структуры (ядра) сферимицина, на основе которой можно разрабатывать новые антибактериальные агенты, нацеленные на MraY. Это особенно перспективно, так как MraY присутствует и в грамотрицательных бактериях.

Дальнейшая работа будет включать оптимизацию молекул SPM и создание комбинированных антибиотиков на основе сферимицина для воздействия на более широкий спектр бактерий.