Нов начин за създаване на мощни антибиотици

Освен, че резистентността към антибитоците нараства, напоследък производителите на лекарства се отдръпват от разработването на антибиотици и защото то е много трудно и скъпо. Но се задава решение на проблема. Изследователи съобщават, че са открили начин да получават нови членове на един от най-използваните класове антибиотици – макролидите. Разработката може да доведе до създаването на нови оръжия срещу резистентните патогени и вероятно да спаси живота на милиони хора.

untitled
Структурна формула на еритромицина.

Макролидите са лекарствени вещества, които включват еритромицин и азитромицин и са разработени за първи път през 50-те години на 20-ти век. Оттогава те са се превърнали в защитник от бактериални гъбични инфекиции. Химически, макролидите са изградени от огромни пръстени, съдържащи 14 до 16 въглеродни атома, с един или повече захарни остатъка в края. Бактериите ги синтезират, за да отблъскват съседите си, но не и да бъдат добри лекарства за човека. Затова, химиците, които създават новите лекарства, започват с природните версии на веществата и разкъсват връзките им една по една, в опит да ги направят по-безопасни и ефективни. Но в повечето случаи е трудно да се ограничат до промени само в една връзка в голямата молекула. Когато реагират множество връзки, резултатът е нежелана смесица от крайни продукти, никой от които не съдържа само една специфична промяна, желана за създаването на по-добро лекарство.

За да решат този проблем, химикът от Университета на Харвард Andrew Myers и колегите му адаптирали стратегията „разделяй и владей”, която са приложили още през 2005 за тетрациклиновите антибиотици. Те започнали с три основни макролидни пръстенови структури и разпаднали всяка от тях до осем молекулни „модула”. След това те внимателно набелязали реакциите, които са необходими, за да върнат парчетата по местата им накрая. Това им позволило да „разбърникат” всеки модул по отделно и след това да ги сглобят отново. Чрез повтаряне на стратегията многократно, те сглобили над 300 чисто нови макролида.

enterococcus-yasser-flickr-cc-by-2-0
Enterococcus. Credit: Yasser, flickr (CC BY 2.0)

Няколко от тези вещества демонстрирали мощна антибиотична активност срещу резистентни микроорганизми, включително метицилин-резистентен Staphylococcus aureus (MRSA) и ванкомицин-резистентен Enterococcus. Екипът е съобщил резултатите си онлайн в Nature. Според Myers вероятно не по-малко важно е, че всички реакции, които са използвани за сглобяването, дават големи добиви на крайни продукти. Това е жизнено важно, отбелязва той, защото бактериите не произвеждат изходния материал за новите вещества. Затова, ако някое от тях се окаже ценно лекарство, химиците ще могат да синтезират големи количества от него – евтино и без нужда от такъв изходен материал.

„Това е прекрасен пример за красива химия, която ще носи осезаема полза за обществото” – казва Phil Baran, химик от Scripps Research Institute в Сан Диего, Калифорния. Myers е основал и компания – Macrolide Pharmaceuticals, за да комерсиализира разработката.


РЕКЛАМА:

***


Европейска нощ на учените 2022 г.: