Dokonując znacznego postępu, zmodyfikowany związek darobaktyny okazał się obiecujący w leczeniu lekoopornych infekcji bakteryjnych na modelach zwierzęcych, oferując potencjalną nową broń przeciwko patogenom takim jak E. coli które w coraz większym stopniu uchylają się od stosowania obecnie stosowanych antybiotyków.
Leki przeciwbakteryjne są niezbędne w leczeniu infekcji, ale rosnący problem oporności bakterii sprawił, że wiele obecnych metod leczenia jest mniej skutecznych lub nawet bezużytecznych. Stworzyło to pilną potrzebę opracowania nowych rozwiązań.
Naukowcy publikujący w Choroby zakaźne ACS opracowali zmodyfikowaną wersję darobaktyny, związku pierwotnie pochodzącego z bakterii, obiecującego jako potencjalny lek przeciwbakteryjny. W badaniach na zwierzętach potwierdzających koncepcję zmodyfikowany związek wykazał skuteczność przeciwko bakteriom lekoopornym, m.in E. coli.
Wyniki badania opublikowano podczas Tygodnia Świadomości oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe Światowej Organizacji Zdrowia (AMR), organizowanego przez Światową Organizację Zdrowia, trwającego od 18 do 24 listopada.
Zagrożenie opornością na antybiotyki
Na początku 2024 r. Światowa Organizacja Zdrowia zaktualizowała swoją listę patogenów bakteryjnych, które mogą rozwinąć oporność na antybiotyki, obejmującą Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, I E. colimiędzy innymi. Pomimo zapotrzebowania na nowe antybiotyki ukierunkowane na te priorytetowe patogeny, naukowcy nie mają wielu kandydatów. Jednym z potencjalnych związków przełamujących oporność jest darobaktyna, naturalnie wytwarzany antybiotyk odkryty w bakterii. Darobaktyna wiąże się z niezbędnym białkiem w komórkach różnych bakterii i ostatecznie powoduje ich śmierć. Wcześniej Rolf Müller, Jennifer Herrmann i współpracownicy wykazali, że genetycznie zmodyfikowane wersje darobaktyny mają działanie przeciwbakteryjne. W szczególności hamowana jest jedna z tych nienaturalnych, biosyntetycznych darobaktyn (zwanych D22). A. baumannii wzrost w testach laboratoryjnych.
Postępy w badaniach nad darobaktyną
W ramach tego nowego badania większy zespół kierowany przez Müllera i Herrmanna przetestował opracowany związek D22 przeciwko kilku priorytetowym infekcjom bakteryjnym u zwierząt. Po pierwsze, w przypadku zarodków danio pręgowanego leczenie D22 ustąpiło A. baumannii infekcji równie skutecznie jak cyprofloksacyna, antybiotyk o szerokim spektrum działania stosowany w leczeniu powikłanych infekcji. Następnie zespół przeprowadził serię badań skuteczności i dawkowania na myszach:
- Najlepsza metoda dostawy: Obserwacje wykazały, że podawanie D22 w formie zastrzyku było skuteczniejsze niż podanie doustne.
- Skuteczność przeciw P. aeruginosa: Powtarzane dawki D22 są zasadniczo ograniczone P. aeruginosa wzrostu bakterii u myszy (zakażenie tkanki ud), ale nie usunęło całkowicie infekcji.
- Eksperymenty wielodawkowe przeciwko E. coli: Podanie D22 cztery razy w ciągu 25 godzin całkowicie ustąpiło E. coli w ciężkim modelu infekcyjnym zapalenia otrzewnej (infekcja jamy brzusznej). Aktywność obserwowano także w przypadku dawek pojedynczych. Zastrzyki D22 dwa razy dziennie przez trzy dni znacząco zmniejszyły obecność bakterii w powikłanym E. coli zakażenie dróg moczowych, chociaż nie tak niskie, jak w przypadku antybiotyku gentamycyny, co zmniejszyło miano bakterii poniżej poziomu wykrywalnego.
Obiecujące wyniki i przyszłe kierunki
Wyniki te pokazują, że D22 może hamować krytyczne infekcje i podkreślają obietnicę dalszego rozwoju tego związku w kierunku przyszłych badań klinicznych jako „innowacyjnego rozwiązania w walce z opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe” – twierdzą naukowcy.
Odniesienie: „Profilowanie aktywności in vivo biosyntetycznej darobaktyny D22 przeciwko krytycznym patogenom Gram-ujemnym” 20 listopada 2024 r., Choroby zakaźne ACS.
DOI: 10.1021/acsinfecdis.4c00687
Autorzy potwierdzają finansowanie z Helmholtz Impuls- und Vernetzungsfonds (Fundusz Impulse i Networking).
Niektórzy autorzy są pracownikami Evotec, firmy biotechnologicznej zajmującej się odkrywaniem i rozwojem leków.
