Новый антибиотик убивает бактерии, устойчивые к лекарствам
Ученые засняли, как новый тип антибиотика убивает бактерии, которые устойчивы к существующим лекарствам. Это может помочь им в разработке новых средств борьбы с инфекциями.
Используя рентгеновскую кристаллографию, совместная группа исследователей из Агентства по снижению угрозы министерства обороны США и фармакологической компании GlaxoSmithKline сделала снимок прикрепления нового лекарственного препарата к ферменту топоизомеразы бактерии.
Этот фермент является важной частью внутреннего механизма бактерии и помогает ей производить протеины. Нарушение его работы прекращает размножение бактерий. Медицинские препараты хинолоны, которые воздействуют на топоизомеразу, успешно используются в качестве антибиотиков с 1962 года, однако бактерии постепенно стали невосприимчивы к этому очень эффективному средству.
Топоизомераза помогает ДНК (зеленая) реплицироваться и является жизненно важной частью бактерии. Новый антибиотик (желтый) прикрепляется к топоизомеразе и мешает ей выполнять свои функции
На новых детальных снимках можно увидеть, как разрабатываемый антибиотик прикрепляется к топоизомеразе в другом, отличном от хинолонов, месте. Это позволяет уничтожать проверенным способом даже абсолютно невосприимчивые к старому хинолону инфекции.
"Мы уже знали, что нарушение работы данного фермента успешно останавливает развитие бактериальной инфекции. Нам только нужно было изобрести новый способ нападения. Снимки демонстрируют перспективы нового подхода и помогают разрабатывать новые лекарства, которые используют те же "мишени" внутри бактерии, что и потерявшие свою эффективность антибиотики. В данном случае мы просто поменяли способ прикрепления к ферменту топоизомеразы и в итоге получили очень эффективный препарат", - рассказал Майкл Гвинн (Michael Gwynn), член исследовательской группы.
Формула GSK299423
Источник: Nature, 2010
Новое лекарство с рабочим названием GSK299423 сможет уничтожать ряд устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий: резистентный к метициллину (синтетический пенициллин) золотистый стафилококк и даже грамотрицательные бактерии E.coli, Pseudomonas, Klebsiella и Acinetobacter, которые имеют внешние мембраны, препятствующие проникновению лекарств.
Ценность препаратов подобных GSK299423 очень высока – они спасут много жизней. Проблемы, связанные со стафилококками испытывал каждый человек на земле – практически все нарывы, воспаления и более 100 серьезных и смертельно опасных болезней напрямую связаны с золотистым стафилококком. Смертность больных, зараженных резистентными к метициллину инфекциями, составляет 31%! Такие, казалось бы, невозможные в наше прогрессивное время проблемы с обычными бактериями связаны с их невероятные живучестью – тот же стафилококк выдерживает температуру 150°C в течение 10 минут! А их быстрая адаптация к антибиотикам зачастую вынуждает уже через несколько месяцев выбрасывать в мусорную корзину лекарства, на разработку которых ушли годы и миллионы долларов.
До сих пор разработка антибиотиков была трудоемким процессом, напоминающим сборку конструктора с завязанными глазами, непосредственный визуальный контроль за работой антибиотиков, возможно, даст человечеству новый эффективный инструмент для разработки оружия против опасных микроорганизмов.
Монокристальная рентгеновская дифрактометрия (рентгеновская кристаллография) – это методика определения расположения атомов в кристаллической решетке по рассеянию рентгеновских лучей. В современной литературе рентгеновская кристаллография в зависимости от приложения подразделяется на химическую кристаллографию (или кристаллографию малых молекул) и биокристаллографию (кристаллографию белков).
Используя рентгеновскую кристаллографию, совместная группа исследователей из Агентства по снижению угрозы министерства обороны США и фармакологической компании GlaxoSmithKline сделала снимок прикрепления нового лекарственного препарата к ферменту топоизомеразы бактерии.
Этот фермент является важной частью внутреннего механизма бактерии и помогает ей производить протеины. Нарушение его работы прекращает размножение бактерий. Медицинские препараты хинолоны, которые воздействуют на топоизомеразу, успешно используются в качестве антибиотиков с 1962 года, однако бактерии постепенно стали невосприимчивы к этому очень эффективному средству.
Топоизомераза помогает ДНК (зеленая) реплицироваться и является жизненно важной частью бактерии. Новый антибиотик (желтый) прикрепляется к топоизомеразе и мешает ей выполнять свои функции
На новых детальных снимках можно увидеть, как разрабатываемый антибиотик прикрепляется к топоизомеразе в другом, отличном от хинолонов, месте. Это позволяет уничтожать проверенным способом даже абсолютно невосприимчивые к старому хинолону инфекции.
"Мы уже знали, что нарушение работы данного фермента успешно останавливает развитие бактериальной инфекции. Нам только нужно было изобрести новый способ нападения. Снимки демонстрируют перспективы нового подхода и помогают разрабатывать новые лекарства, которые используют те же "мишени" внутри бактерии, что и потерявшие свою эффективность антибиотики. В данном случае мы просто поменяли способ прикрепления к ферменту топоизомеразы и в итоге получили очень эффективный препарат", - рассказал Майкл Гвинн (Michael Gwynn), член исследовательской группы.
Формула GSK299423
Источник: Nature, 2010
Новое лекарство с рабочим названием GSK299423 сможет уничтожать ряд устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий: резистентный к метициллину (синтетический пенициллин) золотистый стафилококк и даже грамотрицательные бактерии E.coli, Pseudomonas, Klebsiella и Acinetobacter, которые имеют внешние мембраны, препятствующие проникновению лекарств.
Ценность препаратов подобных GSK299423 очень высока – они спасут много жизней. Проблемы, связанные со стафилококками испытывал каждый человек на земле – практически все нарывы, воспаления и более 100 серьезных и смертельно опасных болезней напрямую связаны с золотистым стафилококком. Смертность больных, зараженных резистентными к метициллину инфекциями, составляет 31%! Такие, казалось бы, невозможные в наше прогрессивное время проблемы с обычными бактериями связаны с их невероятные живучестью – тот же стафилококк выдерживает температуру 150°C в течение 10 минут! А их быстрая адаптация к антибиотикам зачастую вынуждает уже через несколько месяцев выбрасывать в мусорную корзину лекарства, на разработку которых ушли годы и миллионы долларов.
До сих пор разработка антибиотиков была трудоемким процессом, напоминающим сборку конструктора с завязанными глазами, непосредственный визуальный контроль за работой антибиотиков, возможно, даст человечеству новый эффективный инструмент для разработки оружия против опасных микроорганизмов.
Монокристальная рентгеновская дифрактометрия (рентгеновская кристаллография) – это методика определения расположения атомов в кристаллической решетке по рассеянию рентгеновских лучей. В современной литературе рентгеновская кристаллография в зависимости от приложения подразделяется на химическую кристаллографию (или кристаллографию малых молекул) и биокристаллографию (кристаллографию белков).
Ещё новости по теме:
18:20