Ученые во главе с почетным членом Тринити-школы биохимии и иммунологии, профессором Мартином Кэффри, использовали методы рентгеновской кристаллографии следующего поколения, чтобы « заглянуть под бактериальный капот » и создать молекулярный план, который можно использовать для разработки лекарств, которые минимизируют нецелевые эффекты и атаковать любые структурные слабости.
Исследование, которое показывает, что один ключевой фермент, используемый в обычных бактериях Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli, очень похож по структуре у обоих видов, недавно было опубликовано в ведущем международном журнале Nature Communications. Эти две бактерии оппортунистически заражают людей и могут стать причиной смертельного исхода.
Профессор Кэффри сказал: «Структурные чертежи двух бактерий, хотя и очень похожи, но отличаются мельчайшими деталями. Эти тонкие различия могут быть использованы для разработки видоспецифичных методов лечения с пониженной вероятностью развития устойчивости к антибиотикам."
Как Pseudomonas aeruginosa, так и Escherichia coli имеют важное медицинское значение, вызывая проблемы у десятков тысяч пациентов каждый год. Оба, как известно, выработали устойчивость к множеству препаратов первого выбора, используемых для их лечения.
В связи с общим ростом устойчивости к противомикробным препаратам Всемирная организация здравоохранения сообщила, что наступает постантибиотическая эра, когда легкие травмы и распространенные инфекции могут оказаться фатальными.
Срочно нужны новые лекарства. Однако, хотя новый план бактериального фермента Lnt дает надежду на разработку лекарств, процесс создания эффективных кандидатов не из легких.
Во-первых, аналогичные ферменты присутствуют у людей и других животных, поэтому любое лекарство должно быть достаточно специфичным, чтобы воздействовать только на бактериальный фермент. Во-вторых, биологическая структура любых лекарств, которые будут связываться с бактериальными ферментами и ингибировать их, вероятно, будет подобна структуре молекул, которые ингибируют врожденный иммунный ответ. Другими словами, остановка бактерий на их пути также может замедлить естественную реакцию организма на инфекцию.
Говоря о сложности разработки лекарств «серебряной пули», которые могли бы переломить ситуацию, и о следующих шагах в работе его команды, профессор Кэффри добавил: «Структурные чертежи, созданные в рамках этого исследования, обеспечивают основу, на которой различия между бактериальный фермент и белки иммунного ответа могут быть использованы с целью производства лекарства, которое поражает только бактериальную мишень."
Это исследование было поддержано финансированием Ирландского научного фонда и Ирландского центра высокопроизводительных вычислений (ICHEC).