Антибиотик почти не справлялся с опасной бактерией. Ученые разработали добавку — и смогли снизить эффективную дозу в 64 раза.
Антибиотики и бактерии продолжают своеобразную гонку вооружений. Препараты уничтожают микробы, а те постепенно обзаводятся механизмами защиты. Один из особенно проблемных противников — метициллин-устойчивый золотистый стафилококк (methicillin resistant Staphylococcus aureus или MRSA).
Исследователи из России решили действовать нестандартно: не создавать еще один антибиотик, а попробовать усилить уже известные лекарства. Для этого они синтезировали ряд соединений на основе хромена — химической структуры, которая встречается и в природных веществах. Результаты работы опубликованы в журнале Organics.
В ходе экспериментов ученые проверяли, смогут ли новые комбинации повысить эффективность двух карбапенемных антибиотиков — меропенема и дорипенема. Эти препараты относятся к антибиотикам резерва и применяются против тяжелых бактериальных инфекций. В результате самое заметное усиление продемонстрировал кандидат под номером 3a.
Химический «напарник» для антибиотика
Без добавки меропенем в исследовании подавлял рост выбранного штамма MRSA при концентрации 25 мкг/мл. После добавления соединения 3a этот показатель снизился до 0,390 мкг/мл. Разница выглядит почти невероятно: комбинированного препарата понадобилось примерно в 64 раза меньше.
С дорипенемом ситуация также изменилась, хотя эффект оказался менее выраженным. Его минимальная подавляющая концентрация уменьшилась с 25 до 1,562 мкг/мл — примерно в 16 раз. При этом адъювант 3a сам по себе не выступал полноценной заменой антибиотику. Его роль заключалась в том, чтобы помочь основному препарату справиться с бактерией.
Исследователи полагают, что значение могут иметь особенности молекулы, включая наличие нитрогруппы и атома брома. Однако окончательно объяснить механизм действия нового соединения пока не представляется возможным. Авторы указывают, что дальнейшие исследования должны показать, каким образом оно влияет на защитные механизмы MRSA.
Работа выполнена учеными Тольяттинского государственного университета, Научного центра трансляционной медицины Университета «Сириус» и Самарского государственного технического университета.
Схема действия таких препаратов в целом ясна. Мощный антибиотик, потерявший свою эффективность из-за резистентности бактерий, вновь обретает силу при добавлении нового адъюванта хроменовой структуры. Адъювант не убивает микробы, но нарушает их защитные механизмы, открывая антибиотику путь к клетке-мишени. Задача заключалась не в том, чтобы просто уничтожить бактерию. Необходимо было «обезоружить» ее защитные механизмы. Наши соединения функционируют как проводник, который помогает антибиотику проникнуть туда, куда он раньше не мог добраться. Это позволяет вернуть эффективность мощным препаратам, при этом использовать меньшие дозы, уменьшая токсическую нагрузку на организм пациента.
Фото: hi-tech.mail.ru