Новий препарат на основі міді дає результат у боротьбі зі стійким до антибіотиків MRSA
Дослідницька група з Медичного коледжу Університету Арізони в Тусоні розробляє препарат, який у поєднанні з міддю знищує бактерії, у тому числі MRSA, що викликають тип стафілококової інфекції, стійкий до звичайних методів лікування. Результати своїх досліджень вони опублікували минулого місяця у журналі mSphere.
MRSA викликається метицилін-резистентним золотистим стафілококом, який класифікується Центрами з контролю та профілактики захворювань як серйозна загроза та як патоген високого пріоритету Всесвітньою організацією охорони здоров'я.
«Воно любить жити на нашій шкірі – приблизно у 30% людей воно є колонізацією цього мікроорганізму. Проблема виникає, коли вона потрапляє в рану, де може завдати серйозної шкоди» - Майкл Д.Л. Джонсон, доцент кафедри імунобіології та старший автор статті.
Хоча MRSA можна лікувати іншими антибіотиками, здатність бактерій розвивати стійкість до ліків означає, що пошук нових методів лікування має вирішальне значення.
«Історія показала нам, що бактерії мають виняткову здатність адаптуватися до навколишнього середовища, — сказав Джонсон. — Що більше інструментів у нас буде в арсеналі, то краще ми будемо підготовлені до боротьби з наступною загрозою».
MRSA може передаватися при контакті шкіри зі шкірою і виявлятися у вигляді болючого фурункула. Зараження також може статися в лікарняних умовах, де бактерія може колонізувати хірургічну рану або потрапити в організм через трубки, такі як катетер, або імплантат, наприклад, штучний суглоб.
"Люди, які страждають на діабет, дуже сприйнятливі до стафілококових інфекцій, особливо в ранах, які у них можуть з'явитися", - сказав Джонсон. Він також дуже добре прикріплюється до пластику. Чи можете здогадатися, де багато пластику? У лікарні. Ми стали дуже сильно залежати від пластику, що створює сприятливе середовище для цього мікроба».
Дослідницька група також вивчила споріднений MSRA мікроорганізму, Staphylococcus epidermidis, який зазвичай нешкідливий, але може викликати інфекції у лікарнях через свою здатність прикріплюватись до пластику. І MSRA, і S. epidermidis прикріплюються до пластику, утворюючи «клей», званий біоплівкою.
"Те, що ви відчуваєте на зубах, коли прокидаєтеся вранці, - це біоплівка", - сказав Джонсон. "Бактерії утворюють біоплівку, щоб утримуватися на клітинах або поверхнях господаря, і ця біоплівка є захисним щитом від навколишнього середовища бактерій, такий як антибіотики або антимікробні пептиди, які виробляє наш організм".
За підтримки фінансування від Tech Launch Arizona лабораторія Джонсона розробила платформу для взаємодії молекули BMDC (скорочення від N-бензил-N-метилдітіокарбамат) з міддю, ґрунтуючись на аналогічній молекулі, яку вони вивчали раніше. TLA надала кошти в рамках своєї програми розвитку активів, яка надає підтримку у просуванні потенційно значимих інновацій до комерціалізації та реального застосування.
"Цей засіб виявився навіть ефективнішим за наш початковий препарат DMDC, який знищував різні види стрептококів, але не стафілококи", - сказав Джонсон.
Він каже, що BMDC діє, маскуючись під залізо — поживну речовину, яку ненажерливі бактерії витягують із навколишнього середовища. Але замість заліза ця сполука містить токсичну дозу міді.
«Наша сполука імітує спеціалізовані молекули, які переносять залізо. Стафілококові бактерії думають: "О, здорово, залізо! Мені сьогодні пощастило!" Вони відкривають з'єднання, і, упс, виявляється, це мідь», - пояснив він. «Наша сполука — це троянський кінь, який сп'янює бактерії міддю, вбиваючи їх усередині біоплівки. Бактерії не вчаться на своїх помилках і повторюють це знову і знову.
У співпраці з TLA компанія Johnson подала заявку на патент на свою технологію та шукає компанію, яка могла б ліцензувати продукт для подальшої розробки. Вони планують розпочати клінічні випробування на людях, які, як вони сподіваються, призведе до схвалення FDA для лікування MRSA та інших інфекцій.
Тим часом лабораторія Джонсона готується до співпраці з керівником відділення дитячої хірургії кафедри хірургії Кеннетом В. Ліхті для проведення додаткових лабораторних експериментів з метою з'ясувати, чи допомагає їх поєднання у боротьбі з інфекціями ран та прискорення загоєння.
«Як було б чудово, якби колись ми змогли нанести наші препарати на відкриту рану з сильною інфекцією, і інфекція пройшла б?» - сказав Джонсон, який також є членом Інституту BIO5. «Нас дуже цікавить впровадження наших відкриттів у клінічну практику, а це неможливо без співпраці із чудовими людьми тут, в Університеті Альберти, для проведення цих експериментів».
Джонсон каже, що перспектива того, що його робота в лабораторії колись принесе користь людству, неймовірно надихає.
«Про це мріють дослідники у галузі фундаментальної науки та прикладних досліджень, — сказав він. — Це робить науку ще більш захоплюючою, коли бачиш, як її результати будуть застосовані на практиці».
Джерело: Університет Арізони