В исследовании, только что опубликованном в журнале Nature, Andrew G. Майерс и его коллеги описывают «платформу, на которой мы собираем восемь (химических) строительных блоков с помощью простого процесса для изготовления макролидных антибиотиков» без использования эритромицина, исходного макролидного антибиотика, и лекарства, на котором с самого начала основывались все остальные в этом классе. 1950-е годы.
Эритромицин, который был обнаружен в образце почвы на Филиппинах в 1949 году, появился на рынке как лекарство к 1953 году. «В течение 60 лет химики были очень, очень творческими, находя умные способы« украсить »эту молекулу, внося изменения на ее периферии, чтобы производить антибиотики, которые являются более безопасными, более эффективными и преодолевают резистентность бактерий, — говорит Майерс, Амори. Хоутонский профессор химии и химической биологии факультета химии и химической биологии Гарварда. "Этот процесс является полусинтезом, изменяющим естественное вещество."
Напротив, процесс, описанный в исследовании Nature, включает использование «восьми промышленных химикатов или веществ, полученных из них», — говорит Майерс, и манипулирование ими в различных комбинациях с последующим тестированием продуктов против панелей болезнетворных бактерий. Это позволяет нам создавать новые «новые соединения за меньшее количество шагов, чем это было возможно ранее."
Ян Х. Зайпель, который был научным сотрудником в лаборатории Майерса, а сейчас преподает в Фармацевтической школе Калифорнийского университета в Сан-Франциско, и Зиянг Чжан, научный сотрудник Майерса, являются первыми авторами отчета Nature.
По целому ряду причин — от сложности разработки антибиотиков до относительно низкой окупаемости инвестиций, которые они предлагают, к 2013 году количество международных фармацевтических компаний, разрабатывающих антибиотики, сократилось до четырех. И за каждый пятилетний период с 1983 по 2007 год количество новых антибиотиков, одобренных для использования в США, уменьшалось с 16 в начале этого периода до всего пяти к его концу.
Одна вещь, которая усложнила разработку антибиотиков, — это предполагаемое нежелание федеральных агентств финансировать исследования. На самом деле, говорит Майерс, его новая система разработки антибиотиков была бы невозможна без поддержки со стороны выпускника Гарварда и его жены, интересующихся наукой, и Гарвардского фонда Blavatnik Accelerator Fund, который поддержал первоначальное создание компании Майерса Macrolide Pharmaceuticals.
"Я делал презентацию для группы приглашенных выпускников, интересующихся наукой, и один, Аластер Мактаггарт, спросил меня о финансировании. Я сказал ему, что у меня нет финансирования — потому что в то время у нас не было, и он последовал за мной обратно в мой офис и сказал: «Это смешно: мы должны что-то с этим делать».Майерс сказал, что без поддержки МакТаггарта и его жены Селин, а также исследовательского фонда Густава и Луизы Пфайффер, новая платформа для создания антибиотиков не существовала бы. "И финансирование ускорителя Блаватника также было чрезвычайно важно."
Биомедицинский ускоритель Блаватника предоставил финансирование проекту Майерса в 2013 году, позволившему синтез и тестирование соединений. В 2015 году при поддержке Управления технологического развития Гарварда Майерс основал стартап Macrolide Pharmaceuticals, который лицензировал платформу синтеза и нацелен на коммерциализацию новых антибиотиков для лечения серьезных инфекций.
«Одна из вещей, которые весьма обнадеживают в данных в нашей статье, заключается в том, что некоторые из созданных нами структур активны против клинических бактериальных штаммов, устойчивых ко всем известным макролидам», — сказал Майерс. Фактически, добавил он, два из 350 соединений, описанных в статье Nature, при первоначальном тестировании показали эффективность против бактерии, которая стала устойчивой к ванкомицину, «который известен как антибиотик последней инстанции.
И если у вас есть вирус, устойчивый к ванкомицину, у вас проблемы », — добавляет Майерс.
«Это первая попытка», — говорит Майерс о работе своей лаборатории над новой системой разработки лекарств. "У нас впереди много работы."Некоторые из 350 соединений, о которых говорится в статье, будут подвергнуты более тщательному тестированию, чтобы оценить их потенциал в качестве лекарственных препаратов-кандидатов.
Майерс сразу же отмечает, что путь от кандидата на наркотики до лечения у постели больного долог, труден и дорог. Сначала идет первоначальная идентификация возможных соединений. «Микробиологи сравнивают их с группами бактерий», — объясняет Майерс. "Надеюсь, ваши панели содержат клинически значимые штаммы, обнаруженные в больницах. «Если вы найдете эффективное соединение, вы его продвинете: сначала вы убедитесь, что оно не токсично для человеческих клеток в лаборатории; затем вы увидите, насколько оно стабильно в плазме человека; затем следуют исследования на животных — обычно на грызунах, чтобы проверить, не вы можете вылечить инфекцию. А затем идут три фазы исследований на людях.
«На днях я сказал другу, — говорит Эндрю Майерс, — что мне очень приятно, что эта статья вышла — мои студенты невероятно усердно работали, чтобы это произошло.
Но если на этом все закончится, я не буду удовлетворен. Наша цель с первого дня заключалась в том, чтобы иметь лекарство в клинике."