Nová malá molekula ponúka nádej v boji proti rezistencii voči antibiotikám

Výskumníci z Oxfordskej univerzity vyvinuli novú malú molekulu, ktorá dokáže potlačiť vývoj rezistencie baktérií na antibiotiká a urobiť rezistentné baktérie náchylnejšími na antibiotiká. Výsledky štúdie boli publikované v časopise Chemical Science.

Globálny nárast baktérií rezistentných na antibiotiká je jednou z najväčších hrozieb pre verejné zdravie a rozvoj, pretože mnohé bežné infekcie sa stávajú čoraz ťažšie liečiteľnými. Baktérie rezistentné na lieky sú už teraz priamo zodpovedné za približne 1,27 milióna úmrtí ročne na celom svete a prispievajú k ďalším 4,95 miliónom úmrtí. Bez rýchleho vývoja nových antibiotík a antimikrobiálnych látok sa toto číslo výrazne zvýši.

Nová štúdia vedcov z Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI) a Katedry farmakológie na Oxfordskej univerzite ponúka nádej na objavenie malej molekuly, ktorá v kombinácii s antibiotikami potláča vývoj rezistencie baktérií na lieky.

Jedným zo spôsobov, ako sa baktérie stávajú rezistentnými voči antibiotikám, sú nové mutácie v ich genetickom kóde. Niektoré antibiotiká (ako napríklad fluorochinolóny) fungujú tak, že poškodzujú DNA baktérií, čo spôsobuje ich smrť. Toto poškodenie DNA však môže u postihnutých baktérií spustiť proces známy ako „SOS reakcia“. SOS reakcia opravuje poškodenú DNA v baktériách a zvyšuje rýchlosť genetických mutácií, čo môže urýchliť rozvoj rezistencie voči antibiotikám. V novej štúdii vedci z Oxfordu identifikovali molekulu, ktorá dokáže inhibovať SOS reakciu, a tým zvýšiť účinnosť antibiotík proti týmto baktériám.

Výskumníci študovali sériu molekúl, o ktorých sa predtým uvádzalo, že zvyšujú citlivosť meticilín-rezistentného Staphylococcus aureus (MRSA) na antibiotiká a zabraňujú reakcii MRSA SOS. MRSA je typ baktérie, ktorá bežne žije neškodne na koži. Ak sa však dostane do tela, môže spôsobiť vážnu infekciu, ktorá si vyžaduje okamžitú liečbu antibiotikami. MRSA je rezistentná voči všetkým beta-laktámovým antibiotikám, ako sú penicilíny a cefalosporíny.

Výskumníci modifikovali štruktúru rôznych častí molekuly a testovali ich aktivitu proti MRSA v kombinácii s ciprofloxacínom, fluorochinolónovým antibiotikom. To im umožnilo identifikovať najúčinnejšiu molekulu inhibítora SOS reakcie s názvom OXF-077. V kombinácii s rôznymi antibiotikami z rôznych tried ich OXF-077 zvýšil v prevencii viditeľného rastu baktérií MRSA.

Kľúčovým zistením bolo, že tím následne testoval citlivosť baktérií liečených ciprofloxacínom niekoľko dní, aby zistil, ako rýchlo sa vyvinula rezistencia na antibiotiká s OXF-077 alebo bez neho. Zistili, že vznik rezistencie na ciprofloxacín bol u baktérií liečených OXF-077 významne potlačený v porovnaní s baktériami, ktoré OXF-077 neboli liečené. Toto je prvá štúdia, ktorá preukázala, že inhibítor SOS odpovede môže potlačiť vývoj rezistencie na antibiotiká u baktérií. Navyše, keď boli baktérie predtým rezistentné na ciprofloxacín liečené OXF-077, ich citlivosť na antibiotikum sa obnovila na úroveň baktérií, ktoré si rezistenciu nevyvinuli.

Tieto výsledky naznačujú, že OXF-077 je užitočná molekula nástroja na ďalšie skúmanie účinkov inhibície SOS odpovede u baktérií a na liečbu infekcií rezistentných na antibiotiká. Na overenie vhodnosti týchto molekúl na použitie mimo laboratória sú potrebné ďalšie štúdie, ktoré budú súčasťou prebiehajúcej práce medzi IOI a Katedrou farmakológie v Oxforde s cieľom vyvinúť nové molekuly na spomalenie a/alebo zvrátenie vývoja rezistencie na antibiotiká.