Новый препарат на основе меди дает результат в борьбе со стойким антибиотикам MRSA
Исследовательская группа из Медицинского колледжа Университета Аризоны в Тусоне разрабатывает препарат, который в сочетании с медью уничтожает бактерии, в том числе вызывающие MRSA — тип стафилококковой инфекции, устойчивый к обычным методам лечения. Результаты своих исследований они опубликовали в прошлом месяце в журнале mSphere.
MRSA вызывается метициллин-резистентным золотистым стафилококком, который классифицируется Центрами по контролю и профилактике заболеваний как серьезная угроза и как патоген высокого приоритета Всемирной организацией здравоохранения.
«Оно любит жить на нашей коже – примерно у 30% людей оно является колонизацией этого микроорганизма. Проблема возникает, когда оно попадает в рану, где может нанести серьезный вред» - Майкл Д.Л. Джонсон, доцент кафедры иммунобиологии и старший автор статьи.
Хотя MRSA можно лечить другими антибиотиками, способность бактерий развивать устойчивость к лекарствам означает, что поиск новых методов лечения имеет решающее значение.
«История показала нам, что бактерии обладают исключительной способностью адаптироваться к окружающей среде, — сказал Джонсон. — Чем больше инструментов у нас будет в арсенале, тем лучше мы будем подготовлены к борьбе со следующей угрозой».
MRSA может передаваться при контакте кожи с кожей и проявляться в виде болезненного фурункула. Заражение также может произойти в больничных условиях, где бактерия может колонизировать хирургическую рану или попасть в организм через трубки, такие как катетер, или имплантат, например, искусственный сустав.
«Люди, страдающие диабетом, очень восприимчивы к стафилококковым инфекциям, особенно в ранах, которые у них могут появиться», — сказал Джонсон. «Он также очень хорошо прикрепляется к пластику. Можете догадаться, где много пластика? В больнице. Мы стали довольно сильно зависеть от пластика, что создает благоприятную среду для этого микроба».
Исследовательская группа также изучила родственный MSRA микроорганизму, Staphylococcus epidermidis, который обычно безвреден, но может вызывать инфекции в больницах из-за своей способности прикрепляться к пластику. И MSRA, и S. epidermidis прикрепляются к пластику, образуя «клей», называемый биопленкой.
«То, что вы чувствуете на зубах, когда просыпаетесь утром, — это биопленка», — сказал Джонсон. «Бактерии образуют биопленку, чтобы удерживаться на клетках или поверхностях хозяина, и эта биопленка является защитным щитом от окружающей среды бактерий, такой как антибиотики или антимикробные пептиды, которые вырабатывает наш организм».
При поддержке финансирования от Tech Launch Arizona лаборатория Джонсона разработала платформу для взаимодействия молекулы BMDC (сокращение от N-бензил-N-метилдитиокарбамат) с медью, основываясь на аналогичной молекуле, которую они изучали ранее. TLA предоставила средства в рамках своей программы развития активов, которая оказывает поддержку в продвижении потенциально значимых инноваций к коммерциализации и реальному применению.
«Это средство оказалось даже эффективнее нашего первоначального препарата DMDC, который уничтожал различные виды стрептококков, но не стафилококки», — сказал Джонсон.
Он говорит, что BMDC действует, маскируясь под железо — питательное вещество, которое прожорливые бактерии извлекают из окружающей среды. Но вместо железа это соединение содержит токсичную дозу меди.
«Наше соединение имитирует специализированные молекулы, переносящие железо. Стафилококковые бактерии думают: „О, здорово, железо! Мне сегодня повезло!“ Они открывают соединение, и, упс, оказывается, это медь», — объяснил он. «Наше соединение — это троянский конь, который опьяняет бактерии медью, убивая их внутри биопленки. Бактерии не учатся на своих ошибках и повторяют это снова и снова».
В сотрудничестве с TLA компания Johnson подала заявку на патент на свою технологию и ищет компанию, которая могла бы лицензировать продукт для его дальнейшей разработки. Они планируют начать клинические испытания на людях, что, как они надеются, приведет к одобрению FDA для лечения MRSA и других инфекций.
Тем временем лаборатория Джонсона готовится к сотрудничеству с руководителем отделения детской хирургии кафедры хирургии Кеннетом В. Лихти для проведения дополнительных лабораторных экспериментов с целью выяснить, помогает ли их соединение в борьбе с инфекциями ран и ускорении заживления.
«Как было бы здорово, если бы когда-нибудь мы смогли нанести наши препараты на открытую рану с сильной инфекцией, и инфекция бы прошла?» — сказал Джонсон, который также является членом Института BIO5. «Нас очень интересует внедрение наших открытий в клиническую практику, а это невозможно без сотрудничества с замечательными людьми здесь, в Университете Альберты, для проведения этих экспериментов».
Джонсон говорит, что перспектива того, что его работа в лаборатории когда-нибудь принесет пользу человечеству, невероятно вдохновляет.
«Об этом мечтают исследователи в области фундаментальной науки и прикладных исследований, — сказал он. — Это делает науку еще более захватывающей, когда видишь, как ее результаты будут применены на практике».
Источник: Университет Аризоны