Den nye forbindelsen V-161 gir håp i kampen mot antibiotikaresistente bakterier

Den nye forbindelsen V-161 gir håp i kampen mot antibiotikaresistente bakterier

V-161, en ny forbindelse som retter seg mot Na+ -V-ATPase-enzymet i vankomycin-resistent enterokokkavføring (VRE), reduserer bakterievekst og kolonisering betydelig. En fersk studie har vist en lovende tilnærming til å bekjempe antibiotikaresistens ved å identifisere en forbindelse, V-161, som hemmer et natriumpumpende enzym som er kritisk for overlevelsen av VRE under alkaliske forhold i tarmen, samtidig som de gunstige bakteriene bevares. Dette gjennombruddet gir håp om å behandle sykehuservervede infeksjoner og bekjempe den globale trusselen fra antibiotikaresistente bakterier.

Fremveksten av antibiotikaresistente bakterier er et globalt helseproblem. Studier spår over ti millioner dødsfall per år innen 2050 på grunn av disse resistente infeksjonene. Verdens helseorganisasjon (WHO) har identifisert tolv kritiske antibiotika-resistente patogener, inkludert vankomycin-resistente enterokokker (VRE), som:Enterococcus faecium(E.faecium). VRE fører til alvorlige sykehusinfeksjoner som endokarditt og sepsis og har utviklet resistens mot flere antibiotika, noe som understreker det presserende behovet for nye antimikrobielle behandlinger.

Som svar på denne krisen har et team av forskere ledet av professor Takeshi Murata fra Graduate School of Science ved Chiba University, Japan, oppdaget en lovende ny forbindelse, V-161, som effektivt hemmer veksten av VRE. Forskningen hennes undersøkte et natriumpumpende enzymE. Hiraeen nær slektning avE. faeciumbrukes som en sikrere, mer forutsigbar modell for å studere enzymet. Teamet besto av assisterende professor Kano Suzuki, førsteforfatter fra Graduate School of Science ved Chiba University; Førsteamanuensis Yoshiyuki Goto fra Medical Mycology Research Center ved Chiba University; Professor Toshiya Senda og førsteamanuensis Toshio Moriya fra Structural Biology Research Center High Energy Accelerator Research Organization; og professor Ryota Iino fra Institute for Molecular Science, National Institutes of Natural Sciences. Denne studien, publisert online iNaturlig struktur og molekylærbiologiDen 21. november 2024 antok en hypotese om at Na+-transporterende V-ATPase kunne spille en nøkkelrolle i utviklingen av et antibiotikum som spesifikt retter seg mot VRE uten å påvirke de gunstige bakteriene.

Dr. Murata forklarer,"Dette enzymet hjelper til med dette. Dette gjør den Na+-transporterende V-ATPasen i VRE til et ideelt mål for selektive antimikrobielle behandlinger."Han sier videre,"Vi screenet over 70 000 forbindelser for å identifisere potensielle hemmere av enzymet Na+-V-ATPase. Blant disse skilte V-161 seg ut som en sterk kandidat, og viste betydelig effekt for å redusere VRE-vekst under alkaliske forhold – et miljø som er kritisk for overlevelsen av dette resistente patogenet."Deretter viste ytterligere studier at V-161 ikke bare hemmet enzymfunksjon, men også reduserte VRE-kolonisering i musens tynntarm, og fremhevet dets terapeutiske potensial.

Et nøkkelfunn i denne studien var den høyoppløselige strukturelle analysen av enzymets membran V0-domene, som avslører detaljert innsikt i hvordan V-161 binder seg til det og forstyrrer enzymfunksjonen. V-161 retter seg mot grensesnittet mellom C-ringen og A-underenheten til enzymet og blokkerer effektivt natriumtransport. Denne strukturelle informasjonen er avgjørende for å forstå hvordan forbindelsen virker og gir et grunnlag for å utvikle legemidler som retter seg mot dette enzymet.

Dr. Murata forklarer,"Resultatene oppnådd fra strukturelle analyser kan brukes til å utvikle behandlinger for andre ildfaste bakterier og også gi grunnlag for å utvikle viktige retningslinjer for fremtidig legemiddelutvikling."Han legger videre til,"Vi håper at utviklingen av innovative behandlinger ikke bare for VRE, men også for et bredt spekter av medikamentresistente bakterier vil betydelig fremme behandlingen av medikamentresistente infeksjoner."

Mens resultatene er lovende, bemerker studien også at ytterligere forskning er nødvendig for å gjøre V-161 enda mer effektiv og forbedre effektiviteten mot et bredere spekter av bakteriestammer. Til tross for disse utfordringene representerer resultatene betydelig fremgang i utviklingen av nye terapeutiske midler for å bekjempe VRE og andre antibiotikaresistente bakterier. Som en del av det pågående arbeidet med å foredle V-161, planlegger forskerteamet å teste den mot andre bakteriestammer for å vurdere potensialet ytterligere.

Dr. Murata, sa Dr. Murata for å reflektere over disse resultatene."Vi håper at denne innsatsen til slutt vil lykkes
Levere mer effektive behandlinger for infeksjoner forårsaket av VRE og andre medikamentresistente bakterier, som har en betydelig innvirkning på områdene infeksjonssykdom og folkehelse. "Det endelige målet er å utvikle en ny klasse antibiotika som ikke bare utfyller eksisterende behandlinger, men som også kan tjene som en kraftig løsning for å bekjempe den økende trusselen om antibiotikaresistens.

Kilder: