Новый подход в борьбе с устойчивыми к антибиотикам бактериями
Устойчивость бактерий к антибиотикам — серьёзная проблема: в США ежегодно более 2 миллионов человек заражаются бактериальными инфекциями, устойчивыми к нескольким препаратам.
Исследователи из University of Utah Health разработали быстрый метод скрининга для поиска синергетических пар среди уже одобренных FDA препаратов, чтобы бороться с мультирезистентными (MDR) инфекциями. Результаты опубликованы в PLoS Biology.
Как работает метод?
Учёные проанализировали набор данных по 4000 мутантам E. coli, каждый из которых лишён определённого гена. Эти мутанты выращивали в присутствии 100 одобренных FDA препаратов, получая уникальные химико-генетические «сигнатуры» взаимодействия. Анализ этих сигнатур позволил выявить гены, делающие бактерии уязвимыми, и найти перспективные комбинации лекарств.
Что такое синергетическая пара?
Это комбинация, которая усиливает эффективность каждого препарата как минимум в 4 раза по сравнению с простым сложением их действия.
Ключевое открытие
Метод выявил 14 препаратов, которые можно объединять синергетически. Наиболее перспективной оказалась пара:
- Азидотимидин (AZT) — один из первых препаратов для лечения ВИЧ/СПИД.
- Флоксуридин — противораковый препарат, чья химико-генетическая сигнатура похожа на сигнатуру распространённого антибиотика триметоприма.
Механизм действия и эффективность
- AZT блокирует репликацию ДНК бактерий.
- Флоксуридин, подобно триметоприму, препятствует репарации (починке) ДНК, но действует по другому механизму. Это делает его эффективным даже против бактерий, устойчивых к триметоприму.
В эксперименте на рыбках данио, заражённых устойчивой к триметоприму E. coli, комбинация флоксуридина и AZT снизила бактериальную нагрузку в 10 000 раз по сравнению со стандартной парой антибиотиков (триметоприм + сульфаметизол).
Преимущества и перспективы
- Скорость: Использование уже одобренных FDA препаратов может значительно ускорить выход терапии в клинику.
- Новые возможности: Некоторые из выявленных препаратов в настоящее время не используются как антибиотики, но эффективны против MDR-бактерий.
- Борьба с резистентностью: Синергетические пары потенциально могут замедлять эволюцию устойчивости к терапии.
- Масштабируемость: Метод позволяет за несколько месяцев просканировать более широкий спектр одобренных препаратов для поиска новых пар.
Следующим шагом авторы планируют сотрудничество с клиницистами для проведения клинических испытаний наиболее перспективных пар препаратов на людях.