Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain
Большинство антибиотиков являются натуральными продуктами бактерий и других микроорганизмов из окружающей среды. Прямо сейчас они являются частью тихой химической войны между микроорганизмами в почвах, реках и морях. Тот факт, что они являются натуральными продуктами, которые существуют уже миллионы лет, означает, что даже когда мы открываем новые антибиотики, вероятно, уже существуют микроорганизмы, которые устойчивы к ним.
Один из самых эффективных способов, с помощью которого ученые борются с устойчивостью к антибиотикам, — это создание полусинтетических антибиотиков. Они изменяют структуру молекул антибиотиков, так что те продолжают убивать бактерии, а устойчивость бактерий к ним не работает — по крайней мере, на некоторое время.
Недавнее исследование, опубликованное в Nature Chemical Biology, показали, как особенно умные новые полусинтетические антибиотики, называемые макролонами, работают, убивая бактерии. Некоторые утверждали, что этот класс антибиотиков «почти исключает вероятность появления супербактерий» (бактерий, устойчивых к антибиотикам).
Макролоны — это «химеры»: они содержат части двух разных типов антибиотиков. Они сделаны из макролидов (которые останавливают синтез белка у бактерий) и фторхинолонов (которые останавливают бактерии от создания новой ДНК, делая невозможным раскручивание двух нитей двойной спирали).
Поскольку макролоны атакуют бактерии в двух местах, резистентности к ним гораздо сложнее возникнуть. Чувствительным бактериям необходимо одновременно выработать изменения как минимум в двух генах.
У макролонов есть и другие преимущества. В лабораторных тестах их нужно меньше, чтобы убить опасные бактерии, по сравнению с несколькими антибиотиками, которые врачи используют сегодня. Они также могут убивать резистентные бактерии скрытно.
Для бактерии устойчивость требует много энергии и питательных веществ. Из-за этого многие бактерии «выставляют оборону» только при атаке антибиотиками. Некоторые антибиотики, включая новые макролоны, не распознаются бактериями как угроза. Поэтому бактерии могут погибнуть просто потому, что они не обнаружили антибиотик до того, как стало слишком поздно.
Если устойчивость к противомикробным препаратам продолжит распространяться среди болезнетворных микроорганизмов, это станет серьезной угрозой для человечества. Это может вернуть нас к временам до антибиотиков.
Инфекции будут гораздо более опасны для жизни. Без эффективных антибиотиков для профилактики инфекций многие важные операции, такие как замена тазобедренного и коленного суставов, будут слишком опасны для выполнения. Поэтому антибиотик без проблем с резистентностью был бы удивительной вещью.
Осторожные формулировки
Это исследование макролонов, проведенное учеными из Иллинойсского университета в Чикаго и Пекинского технологического института, является большим шагом вперед. Тем не менее, они измеряются словами, которые они используют в своей новой статье. Они говорят, что макролоны «менее склонны» к резистентности, чем другие антибиотики.
Они показывают в лабораторных условиях, что не могут заставить чувствительные бактерии эволюционировать до устойчивости к макролонам. Но если они начинают с бактерий, уже устойчивых к одному классу антибиотиков, устойчивость к макролонам действительно возникает.
Невозможно с уверенностью сказать, что какой-либо из новых макролонов будет разработан для медицинского применения. Для любого нового препарата требуется много испытаний и крупных инвестиций. Если они действительно попадут на полки аптек, они, скорее всего, станут ценными антибиотиками. Но маловероятно, что в долгосрочной перспективе не возникнет проблем с устойчивостью.
Помимо разработки новых антибиотиков, включая такие, как макролоны, которые обладают хитрыми способами подрывать устойчивость, человечеству понадобится больше оружия против устойчивости к противомикробным препаратам. Вероятно, это будет включать более осторожное использование существующих антибиотиков, чтобы снизить вероятность развития и распространения резистентности.
Другие способы уничтожения микроорганизмов, такие как антимикробные материалы, не зависящие от антибиотиков, также будут важны.
Информация журнала: Nature Chemical Biology
Предоставлено The Conversation
