研究人员发现可在不到一小时内对抗多重耐药细菌的化合物
抗生素耐药性是一个令医学界和科学界警惕的问题。对三种不同种类的抗生素产生耐药性的细菌,即所谓的多重耐药 (MDR) 细菌,并不罕见。有些甚至对所有当前可用的治疗方法都有耐药性,被称为泛耐药 (PDR)。它们与危险的感染有关,并被世界卫生组织 (WHO) 列为最紧迫的药物开发优先病原体。
发表在《抗生素》 杂志特刊上的 一篇文章 重点介绍了一种具有抗菌活性的化合物,该化合物在实验室试验中一小时内就取得了令人鼓舞的结果。
该研究由文章的最后一位作者Ilana Camargo领导 ,第一作者 Gabriela Righetto 在圣保罗大学圣卡洛斯物理研究所 (IFSC-USP) 的分子流行病学和微生物学实验室 (LEMiMo) 进行博士研究期间进行) 在巴西。
“我们发现的化合物是一种新肽 Pln149-PEP20,其分子框架旨在增强其抗菌活性且毒性低。就试验涉及与全球 MDR 感染相关的致病菌而言,结果可以被认为是有希望的,” 该文章的合著者Adriano Andricopulo说。
尽管迫切需要新型抗菌药物,但众所周知,制药行业对此并不感兴趣,主要是因为该领域的研究既费时又费钱,需要很长的准备时间才能将可行的活性化合物推向市场。
生物多样性和药物发现创新中心( CIBFar )是一个由 FAPESP 设立和资助的研究、创新和传播中心 ( RIDC ),旨在寻找可用于对抗多重耐药细菌的分子。
Camargo 和 Andricopulo 是 CIBFar 的研究人员,还有另外两位研究有前途的杀菌化合物的合著者: Leila Beltramini 和 José Luiz Lopes。
十多年来,由 Beltramini 和 Lopes 合作组建的小组一直在分析 Plantaricin 149 及其类似物。Plantaricins 是由植物 乳 杆菌产生的物质,用于对抗其他细菌。
植物乳杆菌 在自然界中很常见,尤其是在厌氧植物中,以及许多发酵蔬菜、肉类和奶制品中。
以 Plantaricin 149 为例,日本研究人员率先报告了它的杀菌作用(1994 年),从那时起,科学家们一直对获得更有效的合成类似物(结构差异较小的分子)感兴趣。2007 年,CIBFar 团队完成的首批项目之一表明,该肽可抑制 李斯特 菌等致病菌。和 葡萄球菌 属。然后他们开始研究比原来具有更强杀菌活性的合成类似物(对被对抗微生物的膜造成更多损害)。
在FAPESP 奖学金的支持下 ,Righetto 合成了 20 种植物素 149 的类似物,发现 Pln149-PEP20 具有迄今为止最好的结果,也是原始肽的一半大小。“我们研究的主要进展包括开发这种更小、更活跃、毒性更小的分子,以及对其作用和产生耐药性倾向的表征。它已被证明在体外非常有前途——对 MDR 细菌和广泛耐药细菌具有活性,”该项目的首席研究员 Camargo 说。
进行这些研究的实验室 LEMiMo 在描述与医院感染爆发有关的细菌分离物方面具有丰富的经验,并拥有为这些试验选择的细菌集合,以寻找新的活性化合物。这些细菌具有目前最受关注的耐药性特征,并在医院爆发期间被隔离。
它们在科学界以术语 ESKAPE 为人所知,ESKAPE 是六种高毒性和抗生素耐药细菌病原体的科学名称的首字母缩写词:粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌 、鲍曼 不动 杆菌、 铜绿假单胞菌 和肠杆菌 属 。
现在可以进行进一步的研究,以更深入地研究分子的作用机制,寻找配方,并可能开发应用程序。“就作用机制而言,还可以利用细菌的细胞形态来识别受肽影响的细胞通路,”Righetto 说。“至于优化,可以通过连接到宏观结构来使分子功能化,并且可以修改氨基酸序列。” 还需要对其细胞毒性和选择性(是否影响健康细胞)进行研究。
“由于缺乏可用于治疗由极度耐药细菌引起的感染的抗菌药物,我们生活在全球公共卫生面临重大危害的时代。抗菌肽是开发新型候选药物的重要目标。这种新型分子有可能用作创新的抗菌疗法,但仍需要研究进一步的修饰和分子优化,”Andricopulo 说。
这篇文章的发表还涉及哈佛医学院位于波士顿()的传染病研究所,研究人员保罗·何塞·马丁斯·比斯波和卡米尔·安德烈参与了研究。
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