Результаты, опубликованные в журнале Antimicrobial Agents and Chemotherapy и финансируемые Национальными институтами здравоохранения, обеспечивают необходимый импульс развитию антибиотиков, которые в последние четыре десятилетия были ограничены и опережали рост лекарственно-устойчивых препаратов. бактериальные штаммы.«Очень немногие медицинские открытия оказали большее влияние на современную медицину, чем открытие и разработка антибиотиков», — сказал старший автор Рональд К. Монтеларо, доктор философии, профессор и содиректор CVR Питта. «Однако успех этих медицинских достижений находится под угрозой из-за учащения случаев резистентности к антибиотикам. Крайне важно, чтобы мы продвигались вперед в разработке новых средств защиты от устойчивых к лекарствам бактерий, которые угрожают жизни наших наиболее уязвимых пациентов».По данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, ежегодно в США не менее 2 миллионов человек заражаются устойчивыми к лекарствам бактериями, и не менее 23000 умирают в результате этих инфекций.
В конце поверхностного белка ВИЧ находится последовательность аминокислот, которую вирус использует для «удара» и заражения клеток. Доктор Монтеларо и его коллеги разработали синтетическую и более эффективную версию этой последовательности, названную сконструированными катионными антимикробными пептидами или «eCAP», которую можно химически синтезировать в лабораторных условиях.Команда протестировала два ведущих eCAP против природного антимикробного пептида (LL37) и стандартного антибиотика (колистин), последний используется в качестве последнего средства против бактериальных инфекций с множественной лекарственной устойчивостью. Ученые провели тесты в лабораторных условиях с использованием 100 различных штаммов бактерий, выделенных из легких пациентов с муковисцидозом в Детской больнице Сиэтла, и 42 штаммов бактерий, выделенных от госпитализированных взрослых пациентов в UPMC.
Природный антимикробный пептид человека LL37 и лекарственное средство колистин ингибировали рост примерно 50 процентов клинических изолятов, что указывает на высокий уровень устойчивости бактерий к этим лекарствам. Напротив, два eCAPS ингибировали рост примерно 90% тестируемых бактериальных штаммов.«Мы были очень впечатлены эффективностью eCAP по сравнению с некоторыми из лучших существующих лекарств, включая природный антимикробный пептид, созданный матерью-природой, и антибиотик последней инстанции», — сказал д-р Монтеларо. «Однако нам все еще нужно было знать, как долго eCAP будут эффективны, прежде чем у бактерий разовьется резистентность».
Команда исследователей бросила вызов высокоинфекционной и патогенной бактерии Pseudomonas aeruginosa, которая процветает в медицинском оборудовании, таком как катетеры, и вызывает воспаление, сепсис и органную недостаточность, с помощью как традиционных препаратов, так и eCAP в лаборатории.Бактерия выработала устойчивость к традиционным лекарствам всего за три дня. Напротив, той же бактерии потребовалось от 25 до 30 дней, чтобы развить устойчивость к eCAP.
Кроме того, eCAP работают так же эффективно при уничтожении синегнойной палочки после того, как она стала устойчивой к традиционным лекарствам.«Мы планируем продолжить разработку eCAP в лабораторных условиях и на моделях на животных с намерением создать наименее токсичную и наиболее эффективную возможную версию, чтобы мы могли перенести их на клинические испытания и помочь пациентам, которые исчерпали существующие варианты антибиотиков», — сказал Доктор Монтеларо.