Предложен новый способ борьбы с бактериями, устойчивыми к антибиотикам
Молекула, которая устраняет устойчивость к бета-лактамным антибиотикам, – новое долгожданное оружие в войне с супербактериями. Ведь пока человечество эту войну проигрывает…
Эта новость как никогда актуальна: на прошлой неделе в США умерла женщина от бактериальной инфекции, устойчивой ко всем известным антибиотикам. Бактерии с множественной устойчивостью к антибиотикам (их называют супербактерии) ежегодно убивают около 700 тыс. людей, а к 2050 году эта цифра может возрасти до 10 млн.
Микроорганизмы настолько быстро приспосабливаются к новым антимикробным средствам, что ученые просто не поспевают за ними, и наше отставание в этой гонке уже приобрело угрожающие масштабы. Кишечная палочка, золотисты стафилококк, возбудители пневмонии и гонореи в ближайшем будущем станут такими же опасными для человека, как сто лет назад.
Один из распространенных типов устойчивости бактерий к антибиотикам связан с геном, кодирующим фермент металло-бета-лактамазу из Нью-Дели (NDM-1). Этот фермент, наряду с другими лактамазами, разрушает бета-лактамные антибиотики (пенициллины, цефалоспорины и др.) – наиболее широко используемый класс веществ для антимикробной терапии.
Читайте также: Победа над супербактериями возможна без антибиотиков?
Ген NDM-1 вызывает особую тревогу ученых, так как вызывает устойчивость бактерий к такому классу пенициллинов как карбапенемы. Препараты этой группы относятся к «антибиотикам резерва», то есть применяются в самых сложных случаях, когда другие лекарства неэффективны. Из-за NDM-1 мы этот «резерв» уже почти утратили.
Единственное, что еще срабатывает против бактерий с геном NDM-1, – это колистин, антимикробный препарат, который не использовали десятилетиями из-за его токсичности для почек. Однако, в разных уголках земного шара уже зафиксированы бактерии устойчивые и к колистину.
Заставить молчать ген NDM-1 задались целью ученые из Университета штата Орегон (США). Они сконструировали так называемый пептид-конъюгированный фосфордиамидатный морфолиновый олигомер (peptide-conjugated phosphorodiamidate morpholino oligomer – PPMO), который подавлял экспрессию гена NDM-1 в тестах in vitro и in vivo. Ранее ученые пытались использовать против супербактерий природные PPMO, однако они работали против какого-либо одного штамма. Новая сконструированная молекула PPMO устраняет антибиотикорезистентность множества штаммов одновременно.
Читайте также: 10 перспективных альтернатив антибиотикам
В опытах in vitro с тремя видами бактерий, устойчивых к антибиотикам группы карбапенемов, было показано, что добавление в культуру PPMO возвращает антибиотику меропенему (из группы карбапенемов) его активность.
В опытах in vivo использовали комбинацию PPMO и меропенема у мышей, инфицированных кишечной палочкой с множественной устойчивостью к антибиотикам. Было показано, что данная комбинация эффективно борется с инфекцией и повышает выживаемость животных.
Таким образом, PPMO может вернуть бактериям чувствительность к препаратам, к которым многие микробы давно устойчивы. В будущем возможно применение антибиотиков совместно с PPMO (так как сейчас, например, некоторые бета-лактамные антибиотики используют в комбинации с ингибиторами бета-лактамаз – клавулановой кислотой, сульбактамом и др.).
Остается надеяться, что PPMO сработают при использовании у людей: клинические испытания ингибитора гена NDM-1 должны начаться в течение трех лет.
Читайте также: Развитие устойчивости бактерий к антибиотикам сняли на видео
* Erin K. Sully, Bruce L. Geller, Lixin Li, Christina M. Moody, Stacey M. Bailey, Amy L. Moore, Michael Wong, Patrice Nordmann, Seth M. Daly, Carolyn R. Sturge, David E. Greenberg (2016) Peptide-conjugated phosphorodiamidate morpholino oligomer (PPMO) restores carbapenem susceptibility to NDM-1-positive pathogens in vitro and in vivo // J Antimicrob Chemother, 2016, dkw476. DOI: https://doi.org/10.1093/jac/dkw476
На фото: возбудитель гонореи – супербактерия Neisseria gonorrhoeae; сканирующая электронная микроскопия.
