Nová zlúčenina V-161 ponúka nádej v boji proti baktériám odolným voči antibiotikám

Nová zlúčenina V-161 ponúka nádej v boji proti baktériám odolným voči antibiotikám

V-161, nová zlúčenina, ktorá sa zameriava na enzým Na+ -V-ATPázu v enterokokových výkaloch rezistentných na vankomycín (VRE), výrazne znižuje rast a kolonizáciu baktérií. Nedávna štúdia ukázala sľubný prístup k boju proti antibiotickej rezistencii identifikáciou zlúčeniny V-161, ktorá inhibuje enzým čerpajúci sodík, ktorý je kritický pre prežitie VRE v alkalických podmienkach v čreve pri zachovaní prospešných baktérií. Tento prielom ponúka nádej na liečbu infekcií získaných v nemocniciach a boj proti globálnej hrozbe baktérií rezistentných na antibiotiká.

Nárast baktérií odolných voči antibiotikám je globálnym zdravotným problémom. Štúdie predpovedajú viac ako desať miliónov úmrtí ročne do roku 2050 v dôsledku týchto odolných infekcií. Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) identifikovala dvanásť kritických patogénov rezistentných na antibiotiká, vrátane enterokokov rezistentných na vankomycín (VRE), ako napríklad:Enterococcus faecium(E.faecium). VRE vedie k závažným infekciám získaným v nemocnici, ako je endokarditída a sepsa, a vyvinula si rezistenciu na viaceré antibiotiká, čo zdôrazňuje naliehavú potrebu nových antimikrobiálnych liečebných postupov.

V reakcii na túto krízu tím výskumníkov vedený profesorom Takeshi Muratom z Graduate School of Science na Chiba University v Japonsku objavil sľubnú novú zlúčeninu, V-161, ktorá účinne inhibuje rast VRE. Jej výskum skúmal enzým čerpajúci sodíkE. Hiraeblízky príbuznýE. faeciumpoužíva sa ako bezpečnejší a predvídateľnejší model na štúdium enzýmu. Tím pozostával z asistenta profesora Kano Suzukiho, prvého autora z Graduate School of Science na Chiba University; docent Yoshiyuki Goto z Výskumného centra lekárskej mykológie na Univerzite Chiba; Profesor Toshiya Senda a docent Toshio Moriya z Výskumného centra štrukturálnej biológie High Energy Accelerator Research Organization; a profesor Ryota Iino z Inštitútu pre molekulárne vedy, Národné inštitúty prírodných vied. Táto štúdia publikovaná online vPrirodzená štruktúra a molekulárna biológia21. novembra 2024 sa predpokladalo, že V-ATPáza prenášajúca Na+ by mohla hrať kľúčovú úlohu pri vývoji antibiotika, ktoré sa špecificky zameriava na VRE bez ovplyvnenia prospešných baktérií.

Dr Murata vysvetľuje,"Tento enzým tomu pomáha. Vďaka tomu je V-ATPáza transportujúca Na+ vo VRE ideálnym cieľom pre selektívnu antimikrobiálnu liečbu."Ďalej uvádza,"Preverili sme viac ako 70 000 zlúčenín, aby sme identifikovali potenciálne inhibítory enzýmu Na+-V-ATPáza. Spomedzi nich vynikal V-161 ako silný kandidát, ktorý preukázal významnú účinnosť pri znižovaní rastu VRE v alkalických podmienkach - v prostredí kritickom pre prežitie tohto rezistentného patogénu."Následne ďalšie štúdie ukázali, že V-161 nielen inhiboval funkciu enzýmu, ale tiež znížil kolonizáciu VRE v tenkom čreve myši, čím sa zdôraznil jeho terapeutický potenciál.

Kľúčovým zistením tejto štúdie bola štrukturálna analýza membránovej domény V0 enzýmu s vysokým rozlíšením, ktorá odhalila podrobné poznatky o tom, ako sa na ňu V-161 viaže a narúša funkciu enzýmu. V-161 sa zameriava na rozhranie medzi C kruhom a A podjednotkou enzýmu a účinne blokuje transport sodíka. Tieto štrukturálne informácie sú kľúčové pre pochopenie toho, ako zlúčenina funguje, a poskytujú základ pre vývoj liekov, ktoré sú zamerané na tento enzým.

Dr Murata vysvetľuje,"Výsledky získané zo štrukturálnej analýzy by sa mohli použiť na vývoj liečby iných žiaruvzdorných baktérií a tiež poskytnúť základ pre vývoj dôležitých smerníc pre budúci vývoj liekov."Ďalej dodáva,"Dúfame, že vývoj inovatívnych liečebných postupov nielen pre VRE, ale aj pre širokú škálu baktérií rezistentných voči liekom výrazne pokročí v liečbe infekcií odolných voči liekom."

Zatiaľ čo výsledky sú sľubné, štúdia tiež poznamenáva, že je potrebný ďalší výskum, aby bol V-161 ešte účinnejší a zlepšil jeho účinnosť proti širšiemu spektru bakteriálnych kmeňov. Napriek týmto výzvam výsledky predstavujú významný pokrok vo vývoji nových terapeutických činidiel na boj proti VRE a iným baktériám odolným voči antibiotikám. V rámci prebiehajúceho úsilia o zdokonalenie V-161 ho výskumný tím plánuje otestovať proti iným kmeňom baktérií, aby ďalej vyhodnotil jeho potenciál.

Dr. Murata, povedal Dr. Murata, aby sa zamyslel nad týmito výsledkami."Dúfame, že toto úsilie bude nakoniec úspešné
Poskytovať účinnejšiu liečbu infekcií spôsobených VRE a inými baktériami odolnými voči liekom, čo má významný vplyv na oblasti infekčných chorôb a verejné zdravie. “Konečným cieľom je vyvinúť novú triedu antibiotík, ktoré nielenže dopĺňajú existujúce liečby, ale môžu slúžiť aj ako účinné riešenie v boji proti stupňujúcej sa hrozbe rezistencie na antibiotiká.

Zdroje: