Naukowcy syntetyzują nowe antybiotyki za pomocą strategii modułowej

Jak wszyscy wiemy, problem oporności na antybiotyki stał się jednym z najpilniejszych zagrożeń publicznych na świecie. Każdego roku setki tysięcy ludzi umiera z powodu infekcji wywołanych przez oporne szczepy.

Niedawno naukowcy z University of California, San Francisco School of Medicine opublikowali nowy artykuł w Nature, w którym przeprojektowali istniejące cząsteczki antybiotyków, wykorzystując technologię syntezy całkowitej, aby rozwiązać problem oporności bakterii. Tytuł artykułu to" Syntetyczne antybiotyki streptogramin z grupy A, które przezwyciężają oporność na Vat" ;.

Produkty antybiotykowe streptomycyny zawierają dwa główne składniki: 70% streptograminy A (pristynamycyna IIA, dalfoprystyna, wirginiamycyna M1) i 30% streptograminy B (streptogramina B; pristynamycyna IA, chinuprystyna, wirginiamycyna S1). Streptomycyna typu A może dołączyć do połączenia 23S rybosomalnego kwasu rybonukleinowego (23S rRNA) bakteryjnego rybosomu 50S. Zmieniając swoją trójwymiarową strukturę, może z jednej strony hamować przenoszenie peptydów, az drugiej wzmacniać łańcuch B. Zdolność wiązania jangmycyny jest ponad sto razy. Streptofilina typu B jest głównie przyłączona w pobliżu miejsca połączenia streptotocyny typu A, co może hamować wydłużanie łańcucha peptydowego i wyzwalać uwalnianie niekompletnych peptydów. Dlatego, chociaż streptomycyna typu A i B są tylko antybiotykami bakteriostatycznymi, gdy są stosowane indywidualnie, mogą stać się skutecznymi antybiotykami bakteriobójczymi, gdy są stosowane w połączeniu. Streptomycyna jest metabolizowana głównie w wątrobie, więc hamuje działanie P450 w wątrobie, a z kolei wzmacnia działanie innych leków, które są również metabolizowane przez P450.

Na podstawie wcześniejszych wyników badań naukowcy podzielili streptomycynę A na 7 komponentów modułowych, a następnie w pełni zsyntetyzowali 60 zupełnie nowych streptomycyny A zgodnie z oryginalnym szkieletem molekularnym pod kierownictwem ultrastruktury mikroskopu krioelektronowego. Ocena aktywności biologicznej tych nowych syntetycznych antybiotyków in vitro i in vivo wykazała, że ​​jeden ze związków 47 jest znacznie lepszy niż antybiotyki półsyntetyczne i może skutecznie zwalczać problem lekooporności.

Autor artykułu uważa, że ​​zastosowanie strategii w pełni syntetycznej może pozwolić niektórym z istniejących antybiotyków na uzyskanie różnorodnych struktur, które są trudne do osiągnięcia metodami półsyntetycznymi, po raz kolejny odegrać zupełnie nowy efekt i znacznie obniżyć koszty. rozwoju leków.