Antibiotikaresistenta bakterier Ny drog
Innehållsförteckning:
Forskare hoppas att en ny upptäckt kommer att ge upphov till vankomycin, ett "sista utväg" antibiotikum vars effektivitet har försvagats av bakterier som är resistenta mot dess handlingar.
Först introducerad 1958 används Vancomycin för att behandla infektioner när andra antibiotika misslyckas. Från och med slutet av 1980-talet uppstod vankomycinresistenta bakterier, som ledde forskare att konstruera mer kraftfulla versioner av läkemedlet.
advertisementAdvertisementNu har forskare utvecklat en ny version av vancomycin som kan visa sig vara ännu mer framgångsrik än tidigare versioner.
Den uppgraderade föreningen attackerar bakterier på tre olika sätt, som har visat sig vara tusentals gånger kraftigare än den ursprungliga versionen, enligt laboratorietestresultat.
Läs mer: Forskare slår bakterier med silver och mucus »
Långsök efter förbättrad vankomycin
Vancomycin dödar genom att hindra bakterier från att bygga cellväggar. Det gör detta genom att binda till cellväggsprekursorer, som innehåller två kopior av aminosyran D-alanin.
Bakterier som är resistenta mot vankomycin har ersatt en D-alanin med en annan aminosyra, D-mjölksyra. Denna förändring från dubbel D-alanin minskar vancomycins förmåga att binda till sitt mål med 1 000 gånger. Som ett resultat är det mindre effektivt att döda bakterier.
Bakteriella infektioner kan vara dödliga. Mer än 23 000 människor dör varje år från infektioner som orsakas av antibiotika resistenta antibiotika eller antimikrobiella läkemedel, enligt Centers for Disease Control and Prevention (CDC).
Runt 1, 300 av dessa dödsfall beror på vancomycinresistenta Enterococcus - bakterier som har märkts ett "allvarligt hot" av CDC.
Vancomycinresistent Staphylococcus aureus (VRSA) - vilket orsakar staph-infektioner - finns också, men är mindre vanligt.
Under 2011 redogjorde forskare vid The Scripps Research Institute i La Jolla, Kalifornien, vancomycin så att den kunde binda till cellväggen föregångaren som innehåller både D-alanin och D-mjölksyra, en så kallad "pocket" modifiering.
"Många anser att detta är ett viktigt, vackert arbete eftersom det innebär en förändring av en enda atom i vancomycin för att motverka en enda atomförändring i bakteriecellsväggens föregångare," studieförfattare Dale Boger, doktor, medordförande i The Scripps Forskningsinstitutets Kemiska institution, berättade Healthline.
AnnonsAdvertisementMen det finns mer till historien. Inte bara binder det omdesignade vankomycinet till bakterier som hade en D-alanin och en D-mjölksyra. Det kunde också binda till bakterierna med dubbel D-alanin i sina cellväggsprecursorer.
Så denna nya version av vancomycin var effektiv mot både resistenta och resistenta bakterier.
Forskarna stannade dock inte där.
AnnonsLäs mer: Nya droger ensam kommer inte att besegra antibiotikaresistenta bakterier »
Tre-mode antibiotika mer potent
AnnonsAdvertisementI en ny studie publicerad 23 maj i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences, Boger och hans kollegor beskriver hur de "satte sig för att förbättra" vancomycin ännu längre.
Tillägg till deras 2011-modifiering, de lade till två nya åtgärdsmekanismer till "pocket-modifierad" vancomycin i ett försök att ytterligare undergräva resistenta bakterier.
En perifer modifikation blockerar bakterier från syntetiserande cellväggar. Den andra orsakar att bakteriemembranet läcker, vilket leder till celldöd.
AnnonsDenna metod förbättrade kraftigt vancomycins antimikrobiella förmågor.
"De perifera modifieringarna förbättrar potensaktiviteten - och i slutändigheten - inte genom att förstärka primär målbindning utan genom att verka av oberoende verkningsmekanismer", säger Boger.
AnnonsAdvertisementForskare testade föreningen i labbet. Det var 25 000 till 50 000 gånger starkare än den ursprungliga formen av vancomycin mot vancomycinresistent Enterococcus.
Det var också 250 till 500 gånger mer potent än den typ av vancomycin som för närvarande används i kliniker.
När forskare testade vancomycinresistenta Enterococcus mot den tredelade föreningen, kunde bakterierna inte utveckla resistens även efter 50 rundor.
Många antibiotika misslyckas efter några omgångar.
Detta kan innebära att föreningen blir mer hållbar - varar lång tid innan bakterierna slår tillbaka och blir resistenta mot medicinen.
"Ett antibiotikum som bakterier inte kan utveckla motstånd är den heliga graden", säger David Weiss, doktorsexamen professor i medicin och chef för Emory Antibiotics Resistance Center vid Emory University, berättade Healthline.
"Det verkar osannolikt att detta är möjligt," tillade han, "men vi kan säkert utveckla antibiotika som resistens är mycket mindre sannolikt att hända, och den här studien gör ett vackert jobb med det. "
Weiss var inte inblandad i den senaste studien.
Boger anser att den nya föreningen skulle vara hållbar eftersom om de bakterier lyckades övervinna ett av antibiotikans verkningsmekanismer skulle de fortfarande bli dödade av de andra två. För att utveckla resistens skulle bakterierna behöva övervinna alla tre mekanismerna vid åtgärd samtidigt - ett osannolikt men inte omöjligt scenario.
"Bakterier har så många olika sätt att motstå antibiotika, det verkar omöjligt att motståndet inte så småningom kommer att utvecklas", säger Weiss. "Till exempel, även om de [bakteriella] cellerna inte kan klara av modifierad vankomycins verkan, kunde de hitta ett sätt att sekvestrera det eller försämra det och därigenom förebyggande undviker sin aktivitet."
Den nya föreningen har fortfarande en lång väg att gå innan den kan användas i kliniken, inklusive djurförsök och mänskliga kliniska prövningar. Först då kommer forskare att veta om det är säkert och effektivt.
"Det kommer att vara viktigt att testa detta nya modifierade antibiotikum vid infektionens inställning i framtiden", säger Weiss. Och han tillade att inte allt som fungerar i labbet slutar fungera i verkliga situationer.
Boger sa att han också hoppas att förenkla produktionen av föreningen - det tar för närvarande 30 steg. Detta skulle göra det billigare och mer användbart som en annan försvarskrig mot farliga infektioner.
Weiss sade att de flesta godkännanden för nya antibiotika under de senaste decennierna har varit "derivat av befintliga klasser", som det arbete som Bogers grupp utförde.
Men det är inte den enda metoden att skydda människor från infektioner.
"Det finns nu ett ökat fokus på att identifiera nya klasser [av antibiotika]", säger Weiss. "Med tanke på den kris vi möter är alla metoder nödvändiga och välkomna. "
Även om den nya vankomycinen lyckas i kliniken, kommer forskare troligen inte att kunna vila när som helst snart, speciellt när man arbetar mot den mikroskopiska världens anpassningsförmåga.
"Forskare är och kommer alltid att försöka stanna ett steg före bakteriell utveckling", sa Weiss.
Läs mer: "Super bakterier" var före dinosaurerna »
