LPC-233 może zmniejszyć żywotność bakterii 100 000 razy w ciągu zaledwie czterech godzin! To szansa na antybiotyk przeciwko lekoopornym superbakteriom
Naukowcom udało się stworzyć syntetyczną cząsteczkę, która jest wysoce skuteczna przeciwko lekoopornym bakteriom Gram-ujemnym, takim jak Salmonella, Pseudomonas czy E. coli - informuje pismo „Science Translational Medicine”.
Nowy antybiotyk działa szybko, jest trwały w testach na zwierzętach i ma wysokie profile bezpieczeństwa w testach in vitro i in vivo, co nie udawało się wcześniej projektowanym lekom tego typu.
Twórcami obiecującej cząsteczki są naukowcy z amerykańskiego Duke University. Pracę nad otrzymaniem nowego sposobu walki z Gram-ujemnymi superbakteriami rozpoczęli kilkadziesiąt lat temu. Opracowana przez nich substancja działa poprzez zakłócanie zdolności bakterii do tworzenia zewnętrznej warstwy lipidowej, która otacza całą komórkę patogenu i stanowi jego podstawowy mechanizm obronny.
„Jeśli udałoby się zakłócić syntezę zewnętrznej błony bakteryjnej, bakteria nie mogłaby przetrwać – tłumaczy główny autor omawianego badania, biochemik, prof. Pei Zhou. - Nasz związek to potrafi, a do tego jest bardzo skuteczny i działa bardzo silnie”.
Związek ten naukowcy nazwali LPC-233. Ma on postać małej cząsteczki, która zaskakująco skutecznie blokuje biosyntezę lipidów wchodzących w skład zewnętrznej błony bakterii Gram-ujemnej. Skuteczność ta była równie wysoka u wszystkich testowanych patogenów z tej grupy, a w sumie przebadano ją na 285 różnych szczepach, w tym tych charakteryzujących się największą opornością na dostępne na rynku antybiotyki.
Do tego, jak podkreślają autorzy publikacji, działa bardzo szybko. „LPC-233 może zmniejszyć żywotność bakterii 100 000 razy w ciągu zaledwie czterech godzin” – podkreślają.
Związek jest również wystarczająco wytrzymały, aby przetrwać całą drogę od podania doustnego do dróg moczowych, co może uczynić go ważnym narzędziem w walce z uporczywymi infekcjami dróg moczowych (ZUM).
Testy z użyciem wysokich stężeń nowego związku wykazały niezwykle niskie wskaźniki spontanicznych mutacji, prowadzących do lekooporności, u badanych bakterii.
W badaniach na zwierzętach związek okazał skuteczny zarówno po podaniu doustnym, jak i dożylnym, a także po wstrzyknięciu bezpośrednio do jamy brzusznej. W jednym z eksperymentów myszy, którym podano śmiertelną dawkę wielolekoopornych bakterii, zostały odratowane dzięki podaniu LPC-233.
Naukowcy podkreślają, że poszukiwania związku o takiej trwałości, takim profilu bezpieczeństwa i takiej skuteczności trwały od dziesięcioleci.
Jeśli chodzi o mechanizm molekularny, poprzez który działa nowa cząsteczka, to opiera się on na blokowaniu enzymu LpxC, który jest niezbędny do wytwarzania lipidów błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych.
Dotychczasowe próby stworzenia inhibitorów tego właśnie enzymu zawsze kończyły się niepowodzeniem, ponieważ wykazywały one dużą toksyczność sercowo-naczyniową. Dlatego celem prac badaczy z Duke od lat było wyeliminowanie podobnych skutków ubocznych przy jednoczesnym utrzymaniu siły działania związku.
W sumie przetestowali ponad 200 różnych wersjami inhibitora LpxC. Najoptymalniejszym okazał się związek o numerze 233.
„LPC-233 pasuje do miejsca wiązania LpxC i uniemożliwia mu wykonywanie pracy. Całkowicie hamuje tworzenie się bakteryjnych lipidów – opowiada prof. Zhou. - Po wstępnym związaniu z LpxC kompleks enzym-inhibitor nieco zmienia swój kształt, stając się jeszcze stabilniejszym”.
Na razie wszystkie testy przeprowadzono na zwierzętach. Teraz naukowcy z grupy prof. Zhou zamierzają przebadać je na ludziach.
