Открыт новый класс антибиотиков, эффективных против чумы и больничных инфекций

Патогенные бактерии довольно быстро развивают резистентность к уже существующим лекарствам, побуждая ученых открывать все новые и новые классы антибиотиков.

Последние разработки связаны со способностью некоторых антибиотиков ингибировать LpxC, фермент, критически важный для формирования наружной мембраны грамотрицательных бактерий. На этой неделе международная группа ученых сообщила об успехе лабораторных опытов по воздействию ингибитора LpxC на бактериальные инфекции, резистентные к нескольким лекарственным средствам, в том числе и внутрибольничные инфекции, резистентные к широкому спектру других антибиотиков.

Новый препарат, пока имеющий только серийный номер LPC-069, оказался невероятно эффективным средством лечения мышей, инфицированных Yersinia pestis , грамотрицательными бактериями, вызывающими бубонную чуму. Болезнь является смертельной, если ее не лечить.

Ингибиторы LpxC представляют собой новый класс антибиотиков, который может лечить множество инфекционных заболеваний, вызванных грамотрицательными микробами. Биологи предложили принять разработку LpxC как стратегию лечения болезней, вызываемых грамотрицательными бактериями, еще более 20 лет назад, но исследователи того времени не смогли идентифицировать соединение, которое было бы безопасно при эффективном уровне дозировки, рассказал биохимик и структурный биолог Пей Чжоу (Pei Zhou) из Университета Дьюка в Дареме, Северная Каролина (Duke University in Durham, North Carolina).

«Наше исследование показывает, что LpxC является прекрасной мишенью, и мы можем дозировать наше соединение (LPC-069) на довольно высоких уровнях без заметной токсичности», — говорит Чжоу, который возглавлял исследование совместно с биологом Флорером Себбаном (Florent Sebbane), исследователем из Института Пастера в Лилле, Франция (Pasteur Institute of Lille, France).

Исследователи также сообщили о другом ингибиторе LpxC с названием LPC-058, который показал неплохие результаты in vitro. В опытах на животных, впрочем, все было не так хорошо: LPC-058 также задерживал развитие инфекции чумы у мышей, однако это соединение приводило к побочным эффектам, включая диарею, аккумуляцию белых кровяных клеток в легких и кишечнике, а также гепатотоксичность при использовании высоких доз препарата.

LPC-069, в отличие от своего собрата LPC-058, не вызывал серьезных побочных эффектов ни в одной из дозировок, включая самые высокие. Исследования in vivo этого соединения показали антибиотическую активность против более чем десятка патогенных бактериальных таксонов, в том числе резистентных к лекарственным препаратам клинических штаммов (ВБИ). 

Чтобы проверить эффективность соединения против чумы, исследователи ввели 15 мышам бактерии Y. pestis. Животные в контрольной группе не получали никакого лечения. Через 18 часов после заражения мыши в экспериментальной группе получали лечение высокой дозой LPC-069.Через пять дней не получившие препарат LPC-069 мыши были мертвы, а все мыши, обработанные LPC-069, выжили. Тесты, проведенные через две недели после лечения, не показали признаков колонизации бактерий Y. Pestis в экспериментальной группе, что свидетельствует об успешном и полном лечении инфекции.

LpxC является одним из шести основных ферментов в группе липидов A (Raetz) в грамотрицательных бактериях, и Чжоу подозревает, что другие ферменты липида А также могут быть ценными мишенями для лечения антибиотиками нового поколения.

Теперь исследователи должны проверить эффективность препарата против лекарственно-устойчивых инфекций у животных. Ученые также изучают эффективность препарата против всего спектра грамотрицательных инфекций, включая штаммы, устойчивые к имеющимся в продаже антибиотикам.