Новая стратегия использования соединений в качестве «антиэволюционных» препаратов для борьбы с устойчивостью к антибиотикам

Исследователи из Оксфордского университета показали, что один ген, кодирующий эффлюксный насос, предрасполагает некоторые штаммы патогенного Staphylococcus aureus к быстрой эволюции высокой устойчивости к ципрофлоксацину. Результаты опубликованы в Nature Communications.

Ключевые выводы

  • Разная скорость эволюции: Более 200 изолятов S. aureus в лаборатории эволюционировали устойчивость к антибиотику ципрофлоксацину с очень разной скоростью.
  • Ген-«потенциатор»: С помощью полногеномного секвенирования и профилирования экспрессии генов был идентифицирован ключевой ген norA. Он кодирует эффлюксный насос, который активно выкачивает антибиотики из бактериальных клеток.
  • Механизм действия: Эффлюксный насос усиливает эволюционный потенциал, увеличивая преимущества мутаций, изменяющих клеточную мишень ципрофлоксацина.
  • «Антиэволюционный» эффект: Химическое ингибирование насоса norA (с помощью резерпина) в лаборатории эффективно предотвращало эволюцию устойчивости у S. aureus.

Значение и перспективы

Ведущий автор, профессор Крейг Маклин, отметил:

«Наше исследование предполагает, что можно использовать геномные данные, чтобы предсказать, какие штаммы Staphylococcus aureus с высокой вероятностью станут устойчивыми во время лечения. Оно также показывает, что использование адъювантов антибиотиков (в данном случае — ингибитора эффлюксного насоса) может резко замедлить скорость эволюции устойчивости».

Это открывает новую стратегию применения уже существующих ингибиторов эффлюксных насосов в качестве «антиэволюционных» препаратов.

Ограничения исследования

  1. Использованный препарат резерпин пока не одобрен FDA и не может применяться у людей.
  2. «Антиэволюционные» препараты могут быть менее эффективны in vivo из-за сложностей одновременной доставки и антибиотика, и ингибитора в одни и те же ткани.

Исследователи надеются, что их работа вдохновит клиницистов на изучение роли эффлюксных насосов в эволюции устойчивости во время реальных инфекций.