Вчені з Дослідницького інституту Скриппса (Каліфорнія, США) синтезували нову модифікацію відомого антибіотика ванкоміцину, яка виявилася суперефективною проти ванкоміцин-стійких бактерій. Нова молекула не тільки обходить існуючий механізм стійкості, але володіє двома додатковими антибактеріальними властивостями. Стаття, що описує дослідження, опублікована в
Бактерії, стійкі до антибіотиків, становлять серйозну загрозу для охорони здоров'я. В даний час в світі поширюються штами, стійкі до всіх відомих видів антибіотиків, тому фармкомпанії зайнялися розробкою і введенням в клінічну практику нових речовин, що володіють антибактеріальною активністю. Антибіотик ванкоміцин, що допомагає проти однієї з найнебезпечніших лікарняних інфекцій метицилін-стійкого (MRSA), досі вважався «антибіотиком останньої надії». Завдяки унікальному механізму дії та обмеженому застосуванню в клініці стійкість до ванкоміцину розвивалася вкрай повільно, проте ванкоміцин-стійкі патогенні бактерії все ж з'явилися.
Каліфорнійські хіміки кілька років працювали над різними модифікаціями ванкоміцину, що дозволяють обійти стійкість, і в своїй новій статті представили речовину, яка володіє високою ефективністю проти ванкоміцин-стійких бактерій, дозволяючи знизити дозу антибіотика в десять тисяч разів.
Ванкоміцин пригнічує зростання тільки грам-позитивних бактерій, і механізм його дії пов'язаний з особливостями будови їх клітинної стінки. Величезна, складно влаштована молекула ванкоміцину формує спеціальну кишеню, яка пов'язує неканонічний дипептид D-Ala-D-Ala в процесі синтезу клітинної стінки бактеріями, перешкоджаючи формуванню «захисної оболонки» клітин. Обійти цей механізм виявилося досить складно, і за шістдесят років застосування ванкоміцину стійкі до нього бактерії виробили тільки один спосіб, мабуть, запозичений у природного продуцента цього антибіотика. Він полягає в заміщенні другої молекули D-аланіну в складі мішені ванкоміцину на молекулу лактози з утворенням з'єднання D-Ala-D-Lac, яку ванкоміцин вже не впізнає.
Раніше хіміки показали, що модифікація одного з атомів всередині сполучної кишені дозволяє відновити впізнавання ванкоміцином своєї нової мішені і частково подолати бактеріальну стійкість. Тепер до молекули з модифікованою кишенею вчені додали два бічних радикали - (4-хлоробіфенил) -метил (CBP) і амінометилен. Здатність такої молекули пригнічувати зростання мікроорганізмів була перевірена на ванкоміцин-стійких бактеріях і. Виявилося, що мінімальна інгібуюча концентрація речовини порівняно з немодифікованим ванкоміцином знизилася в 10-50 тисяч разів, що означає суперефективність нової молекули в боротьбі з патогенними бактеріями.
Вивчення механізму дії CBP-C1-амінометилен-ванкоміцину показало, що він не тільки пов'язує свою традиційну мішень, пригнічуючи синтез клітинної стінки, але і безпосередньо інгібує активність одного з ферментів, що беруть участь у цьому процесі. Також модифікований ванкоміцин за невідомим поки механізмом підвищив проникність клітинної стінки бактерій, що дозволить посилити дію інших антибіотиків, застосовуваних разом з ним.
Зараз хіміки працюють над тим, щоб здешевити синтез нової ефективної похідної ванкоміцину - ймовірно, її очікують клінічні випробування. Враховуючи, яка низька доза потрібна для придушення зростання бактерій, навіть висока собівартість не повинна зробити лікування занадто дорогим. Крім того, використання низьких доз означає, що стійкість до нової модифікації буде розвиватися вкрай повільно. Однак, повернення «прекрасної епохи», про захід якої ми писали раніше, очікувати поки не варто - клінічне застосування ванкоміцину і його похідних обмежене кількома захворюваннями, і пошук нових класів антибіотиків як і раніше залишається надактуальним завданням.