Den nye forbindelse V-161 giver håb i kampen mod antibiotika-resistente bakterier

Den nye forbindelse V-161 giver håb i kampen mod antibiotika-resistente bakterier

V-161, en ny forbindelse, der er målrettet mod Na+ -V-ATPase-enzymet i vancomycin-resistent enterokok-fæces (VRE), reducerer bakteriel vækst og kolonisering betydeligt. En nylig undersøgelse har vist en lovende tilgang til bekæmpelse af antibiotikaresistens ved at identificere en forbindelse, V-161, der hæmmer et natriumpumpende enzym, der er afgørende for overlevelsen af ​​VRE under alkaliske forhold i tarmen, samtidig med at de gavnlige bakterier bevares. Dette gennembrud giver håb om behandling af hospitalserhvervede infektioner og bekæmpelse af den globale trussel fra antibiotika-resistente bakterier.

Fremkomsten af ​​antibiotika-resistente bakterier er et globalt sundhedsproblem. Undersøgelser forudsiger over ti millioner dødsfald om året inden 2050 på grund af disse resistente infektioner. Verdenssundhedsorganisationen (WHO) har identificeret tolv kritiske antibiotika-resistente patogener, herunder vancomycin-resistente enterokokker (VRE), såsom:Enterococcus faecium(E. faecium). VRE fører til alvorlige hospitalserhvervede infektioner som endocarditis og sepsis og har udviklet resistens over for flere antibiotika, hvilket understreger det presserende behov for nye antimikrobielle behandlinger.

Som reaktion på denne krise har et team af forskere ledet af professor Takeshi Murata fra Graduate School of Science ved Chiba University, Japan, opdaget en lovende ny forbindelse, V-161, der effektivt hæmmer væksten af ​​VRE. Hendes forskning undersøgte et natriumpumpende enzymE. Hiraeen nær slægtning tilE. faeciumbruges som en sikrere, mere forudsigelig model til at studere enzymet. Holdet bestod af adjunkt Kano Suzuki, førsteforfatter fra Graduate School of Science ved Chiba University; lektor Yoshiyuki Goto fra Medical Mycology Research Center ved Chiba University; Professor Toshiya Senda og lektor Toshio Moriya fra Structural Biology Research Center High Energy Accelerator Research Organisation; og professor Ryota Iino fra Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences. Denne undersøgelse, offentliggjort online iNaturlig struktur og molekylærbiologiDen 21. november 2024 antog en hypotese, at Na+-transporterende V-ATPase kunne spille en nøglerolle i udviklingen af ​​et antibiotikum, der specifikt retter sig mod VRE uden at påvirke de gavnlige bakterier.

Dr. Murata forklarer,"Dette enzym hjælper med at gøre dette. Dette gør den Na+-transporterende V-ATPase i VRE til et ideelt mål for selektive antimikrobielle behandlinger."Han udtaler endvidere,"Vi screenede over 70.000 forbindelser for at identificere potentielle inhibitorer af enzymet Na+-V-ATPase. Blandt disse skilte V-161 sig ud som en stærk kandidat, der viste betydelig effektivitet til at reducere VRE-vækst under alkaliske forhold - et miljø, der er afgørende for overlevelsen af ​​dette resistente patogen."Efterfølgende viste yderligere undersøgelser, at V-161 ikke kun hæmmede enzymfunktionen, men også reducerede VRE-kolonisering i musens tyndtarm, hvilket fremhævede dets terapeutiske potentiale.

Et nøgleresultat af denne undersøgelse var den højopløselige strukturelle analyse af enzymets membran V0-domæne, der afslørede detaljeret indsigt i, hvordan V-161 binder til det og forstyrrer enzymfunktionen. V-161 retter sig mod grænsefladen mellem C-ringen og A-underenheden af ​​enzymet og blokerer effektivt natriumtransport. Denne strukturelle information er afgørende for at forstå, hvordan forbindelsen virker og giver grundlag for at udvikle lægemidler, der er målrettet mod dette enzym.

Dr. Murata forklarer,"Resultaterne opnået fra strukturelle analyser kan bruges til at udvikle behandlinger for andre ildfaste bakterier og også danne grundlag for at udvikle vigtige retningslinjer for fremtidig lægemiddeludvikling."Han tilføjer yderligere,"Vi håber, at udviklingen af ​​innovative behandlinger ikke kun for VRE, men også for en bred vifte af lægemiddelresistente bakterier vil betydeligt fremme behandlingen af ​​lægemiddelresistente infektioner."

Mens resultaterne er lovende, bemærker undersøgelsen også, at der er behov for yderligere forskning for at gøre V-161 endnu mere effektiv og forbedre dens effektivitet mod en bredere række af bakteriestammer. På trods af disse udfordringer repræsenterer resultaterne betydelige fremskridt i udviklingen af ​​nye terapeutiske midler til at bekæmpe VRE og andre antibiotika-resistente bakterier. Som en del af igangværende bestræbelser på at forfine V-161, planlægger forskerholdet at teste det mod andre bakteriestammer for yderligere at evaluere dets potentiale.

Dr. Murata, sagde Dr. Murata for at reflektere over disse resultater."Vi håber, at denne indsats i sidste ende vil lykkes
Levere mere effektive behandlinger for infektioner forårsaget af VRE og andre lægemiddelresistente bakterier, som har en betydelig indvirkning på områderne infektionssygdomme og folkesundhed. “Det ultimative mål er at udvikle en ny klasse af antibiotika, der ikke kun supplerer eksisterende behandlinger, men også kan tjene som en kraftfuld løsning til at bekæmpe den eskalerende trussel om antibiotikaresistens.

Kilder: