Phát hiện nhóm kháng sinh mới có thể diệt nhiều loại vi khuẩn

Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã tuyên bố AMR là một trong 10 mối đe dọa sức khỏe cộng đồng toàn cầu chống lại loài người. Người ta ước tính rằng vào năm 2050, các bệnh nhiễm trùng kháng thuốc kháng sinh có thể cướp đi sinh mạng của 10 triệu người mỗi năm và tạo ra gánh nặng tích lũy 100 nghìn tỷ đô la cho nền kinh tế toàn cầu. Danh sách các vi khuẩn đang trở nên kháng thuốc điều trị với tất cả các lựa chọn kháng sinh hiện có đang ngày càng gia tăng và ít loại thuốc mới đang được đưa vào sử dụng, tạo ra nhu cầu bức thiết về các loại kháng sinh mới để ngăn chặn khủng hoảng sức khỏe cộng đồng.

Farokh Dotiwala, MBBS, Ph.D., phó giáo sư về Vaccine & Immunotherapy, cho biết: “Chúng tôi đã thực hiện một chiến lược kép sáng tạo để phát triển các phân tử mới có thể tiêu diệt các bệnh nhiễm trùng khó điều trị đồng thời tăng cường phản ứng miễn dịch tự nhiên của vật chủ. Trung tâm và tác giả chính của nỗ lực xác định một thế hệ kháng sinh mới được đặt tên là kháng sinh miễn dịch tác dụng kép (DAIA).

Các loại thuốc kháng sinh hiện có nhắm vào các chức năng cần thiết của vi khuẩn, bao gồm tổng hợp axit nucleic và protein, xây dựng màng tế bào và các con đường trao đổi chất. Tuy nhiên, vi khuẩn có thể kháng thuốc bằng cách làm biến đổi mục tiêu vi khuẩn mà kháng sinh hướng tới, làm bất hoạt thuốc hoặc bơm thuốc ra ngoài.

Dotiwala cho biết: “Chúng tôi lý luận rằng việc khai thác hệ thống miễn dịch để tấn công đồng thời vi khuẩn trên hai mặt trận khác nhau sẽ khiến chúng khó phát triển sức đề kháng.

Ông và các đồng nghiệp đã tập trung vào một con đường trao đổi chất cần thiết cho hầu hết các vi khuẩn nhưng không có ở người, khiến nó trở thành mục tiêu lý tưởng để phát triển kháng sinh. Con đường này, được gọi là methyl-D-erythritol phosphate (MEP) hoặc con đường không mevalonate, chịu trách nhiệm sinh tổng hợp isoprenoids – các phân tử cần thiết cho sự tồn tại của tế bào ở hầu hết các vi khuẩn gây bệnh. Phòng thí nghiệm nhắm mục tiêu đến enzym IspH, một enzym thiết yếu trong sinh tổng hợp isoprenoid, như một cách để ngăn chặn con đường này và tiêu diệt vi khuẩn. Với sự hiện diện rộng rãi của IspH trong thế giới vi khuẩn, cách tiếp cận này có thể nhắm mục tiêu đến nhiều loại vi khuẩn.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình máy tính để sàng lọc hàng triệu hợp chất có sẵn trên thị trường về khả năng liên kết với enzym và chọn những hợp chất mạnh nhất ức chế chức năng IspH làm điểm khởi đầu cho việc khám phá thuốc.

Do các chất ức chế IspH có sẵn trước đây không thể xâm nhập vào thành tế bào vi khuẩn, Dotiwala đã hợp tác với nhà hóa dược học Joseph Salvino của Wistar, giáo sư tại Trung tâm Ung thư Viện Wistar và là đồng tác giả của nghiên cứu, để xác định và tổng hợp IspH mới. các phân tử ức chế có thể xâm nhập vào bên trong vi khuẩn.

Nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng các chất ức chế IspH kích thích hệ thống miễn dịch với hoạt tính tiêu diệt vi khuẩn mạnh hơn và đặc hiệu hơn so với các kháng sinh tốt nhất hiện nay khi thử nghiệm in vitro trên các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh phân lập lâm sàng, bao gồm một loạt các vi khuẩn gram âm và gram gây bệnh vi khuẩn dương tính. Trong các mô hình tiền lâm sàng về nhiễm vi khuẩn gram âm, tác dụng diệt khuẩn của các chất ức chế IspH vượt trội hơn so với các kháng sinh truyền thống. Tất cả các hợp chất được thử nghiệm được chứng minh là không độc hại đối với tế bào của con người.

“Kích hoạt miễn dịch đại diện cho dòng tấn công thứ hai của chiến lược DAIA”, Kumar Singh, Tiến sĩ, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm Dotiwala và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết.

Dotiwala nhấn mạnh: “Chúng tôi tin rằng chiến lược sáng tạo này của DAIA có thể đại diện cho một bước ngoặt tiềm năng trong cuộc chiến chống lại AMR của thế giới, tạo ra sức mạnh tổng hợp giữa khả năng tiêu diệt trực tiếp của thuốc kháng sinh và sức mạnh tự nhiên của hệ thống miễn dịch.

Đồng tác giả: Rishabh Sharma, Poli Adi Narayana Reddy, Prashanthi Vonteddu, Madeline Good, Anjana Sundarrajan, Hyeres Choi, Kar Muthumani, Andrew Kossenkov, Aaron R. Goldman, Hsin-Yao Tang, Joel Cassel, Maureen E. Murphy, Rajasekharan Somasundaram, và Meenhard Herlyn từ Wistar; và Maxim Totrov từ Molsoft LLC.

Nguồn tham khảo:

Tài liệu do Viện Wistar cung cấp. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về độ dài phù hợp với tin tức.”Phát hiện nhóm kháng sinh mới có thể diệt nhiều loại vi khuẩn”

>>Bông hoa mắc kẹt trong hổ phách 100 triệu năm trước hé lộ vẻ đẹp lộng lẫy của nó

Helena Magazine