Новий клас антибіотиків здатен знищувати навіть надстійкі патогени

Поширений збудник некротичного фасциту, при якому мікроби проникають під шкіру та починають руйнувати сполучну тканину, є Streptococcus pyogenes – патоген, що може також спричиняти інфекції горла та імпетиго.

Фахівці з Вашингтонського університету за підтримки колег з університету Умео спочатку вивчали, яким чином Enterococcus faecalis викликає інфекції сечовивідних шляхів на тлі катетеризації. З’ясувалося, що катетер подразнює сечовий міхур і змушує клітини цього органу вивільняти «загоювальну» молекулу фібриноген. Вона накопичується на стінках катетера і фактично стає для Enterococcus faecalis адгезивним каркасом. Науковці вирішили перевірити, чи здатні створені ними синтетичні сполуки попереджувати зв’язування Enterococcus faecalis з поверхнею катетера з його подальшою колонізацією цим патогеном.

Натомість експериментальні препарати знищували збудників інфекцій сечовивідних шляхів повністю.

Подальші перевірки показали, що експериментальні похідні 2-піридону діяли вибірково: вбивали всі грампозитивні бактерії (наприклад, Enterococcus faecalis), але лишали в живих грамнегативні (наприклад, Echerihia coli), тож ці молекули отримали назву «GmPcides» — від «gram-positive-cide».

GmPcides належать до класу пептидоміметиків — сполуки небілкової природи, що містять такі ж функціональні фрагменти, як і пептиди, які вони імітують, і мають майже таку ж біологічну активність, але більш стійкі до деградації.

Як тільки GmPcides довели свою ефективність in vitro, розробники відібрали оду із молекул цього класу, PS757, яка ймовірно пошкоджує бактеріальну стінку, для подальших перевірок.

Надзвичайні властивості

PS757 протестували на моделі мишей з некротизуючою інфекцією шкіри та мʼяких тканин (ІШМТ), обумовленою Streptococcus pyogenes — грампозитивною бактерією, котра окрім ІШМТ викликає широкий спектр захворювань, таких як стрептококова ангіна, скарлатина, синдром токсичного шоку, гострий гломерулонефрит тощо.

На моделі мишей PS757 значно зменшив кількість виразкових пошкоджень тканин, які викликає інфекція. Окрім цього, тварини, яким давали цей засіб, також відновлювалися швидше, ніж миші, які не отримували лікування.

Більше того, PS757 був здатен знищувати біоплівки, які утворювали стрептококи, вирощені в пробірці, та вбивав стійкі клітини Streptococcus pyogenes (які не діляться). PS757 був ефективний на всіх стадіях утворення колонії цього збудника: цей пептидоміметик запобігав формуванню біоплівки на початковому етапі, дозрівання, а також знищував зрілу біоплівку.

Допоки колеги авторів антибіотиків нового класу вважають, що вони найкраще працюватимуть в поєднанні з іншими антибактеріальними засобами, самі розробники впевнені, що їхні сполуки здатні забезпечувати належний ефект в режимі монотерапії.

Доклінічною та клінічною розробкою нових молекул займатиметься шведська біотехнологічна компанія QureTech Bio, яка була заснована одним із розробників нових антибіотиків.