Ученые из университета Питтсбурга обнаружили антибиотик для лечения устойчивых к препаратам, смертельных бактериальных инфекций, таких как ВИЧ.
Данное открытие особенно важно и перспективно для лечения пациентов с легочными инфекциями с кистозным фиброзом.
«Открытие этого нового антибиотика было неожиданным в результате фундаментальных исследований по белкам ВИЧ», — сказал ведущий автор Рональд Монтеларо, доктор философии, профессор и содиректор центра Пита по исследованию вакцин, — «В результате изучения этих белков мы обнаружили новые структуры, которые оказывается очень хорошо работают против бактериальных инфекций, в том числе сложных бактериальных популяций у пациентов с легочными инфекциями с кистозным фиброзом».
Муковисцидоз является генетическим заболеванием, которое приводит к густым вязким выделениям из легких. Легочные инфекции, вызванные устойчивыми к антибиотиками организмами часто являются смертельными для людей с кистозным фиброзом. Около 80% больных муковисцидозом имеют устойчивые к антибиотикам инфекции в легких к 18 годам.
«Муковисцидоз – генетический дефект, который предрасполагает к развитию инфекций, из-за которых усиливается производство слизи в легких, болгкирущей дыхательные пути и затрудняющей дыхание», — рассказал Монтеларо.
Доктор Монтеларо с коллегами обнаружили, что определенная последовательность аминокислот на хвосте ВИЧ позволяет вирусу наносить удар по клеткам и заражать их. Команда ученых создаа синтетическую и более эффективную последовательность с помощью инженерии катионных антимикробных пептидов, которая называется «Ecaps». Данное вещество Ecaps способно быстро уничтожить бактерии, устойчивые к большинству стандартных антибиотиков.
Ecaps можно собрать в лабораторных условиях из аминокислот аргинина и триптофана, и изготовить необходимую эффективную длину, давая антибиотику максимально подействовать.
«У нас есть неудовлетворенная клиническая потребность для лечения внутрибольничных инфекций, где бактерии чрезвычайно устойчивы к антибиотикам», — сказал соавтор исследования доктор Дои, — «У нас есть пациенты с отсутствием вариантов лечения. Тот факт, что Ecaps полностью спроектирован под конкретный вид инфекции дает некоторую надежду на быстродействующее и эффективное лечение в подобных тяжелых случаях».
Традиционные антибиотики обычно работают по принципу остановки важных метаболических процессов в бактериях. Данный процесс занимает от нескольких часов до нескольких дней. В противовес к нему Ecaps специально притягиваются к поверхности бактерии, после чего он разрушает мембраны бактерий, что приводит к их гибели в течение нескольких секунд или минут.
Лабораторные исследования показывают, что Ecaps отлично работает с биопленками в бактериальных колониях, благодаря которым развивается устойчивость у бактерий к антибиотикам. Ecaps проникает через внешние слои биопленки и уничтожает абсолютно все бактерии.
«Это как лопнуть воздушный шарик с помощью булавки, скорость уничтожения бактерий просто невероятна, — сказал Монтеларо, — У пациентов с кистозным фиброзом очень высокий отклик на Ecaps. Но мы также смогли изучить инфекции связанные с ожогами, или вызванные медицинскими устройствами, такими как венозные катетеры. Ecaps можно даже изучить в области биозащиты, с точки зрения быстрого лечения в случае биотеррора».
