lung
                Легочная ткань. Кредит: Университет Рутгерс

Благодаря счастливой случайности исследователи из Высшей школы общественного здравоохранения Университета Питтсбурга значительно снизили токсичность потенциального антибиотика в отношении наиболее устойчивых к лекарственным средствам бактерий, а также повысили его устойчивость в борьбе с инфекциями.
                                                                                       

Новый антибиотик, вводимый через дыхательные пути для борьбы с инфекциями легких, оказался более эффективным, чем его экспериментальная предшественница и традиционная последняя антибактериальная терапия для борьбы с лекарственно-устойчивыми бактериями в лабораторных клеточных культурах и мышах. И это было сделано без заметных токсических побочных эффектов, согласно результатам, опубликованным сегодня в Science Advances.

«Мы были очень удивлены и счастливы», — сказал ведущий автор Y. Peter Di, Ph.D., M.B.A., доцент кафедры гигиены окружающей среды и гигиены труда Pitt Public Health. «Сначала мы были скептически настроены и повторили эксперимент — но да, он был в 20 раз менее токсичен для эритроцитов в нашей лаборатории. И когда мы увидели аналогичные результаты на мышах, мы были действительно взволнованы».

Устойчивость к противомикробным препаратам в Центрах по контролю и профилактике заболеваний США названа одной из самых серьезных проблем общественного здравоохранения нашего времени, когда кто-то умирает в США каждые 15 минут от инфекции, устойчивой к антибиотикам. Это происходит, когда бактерии быстро развивают устойчивость к антибиотикам, превращая их в «супер-жуков».

Экспериментальное лекарство, разработанное командой Ди, построено на основе сконструированного катионного антимикробного пептида или «eCAP», который представляет собой синтетическую и более эффективную версию природных антимикробных пептидов, которые образуют первую линию защиты от инфекций у людей. Разработано соавторами Berthony Deslouches, MD, Ph.D., доцент кафедры гигиены окружающей среды и гигиены труда Pitt Public Health, и Ronald Montelaro, Ph.D., заслуженный профессор кафедры микробиологии и молекулярной генетики Pitt, работа eCAPs «вдавливая» бактерии, тем самым уничтожая их.

Команда работала с eCAP под названием WLBU2, который был лицензирован Pept спин-офф Peptilogics и начинает клинические испытания для использования в профилактике инфекций, связанных с заменой колена и бедра. Они искали способы сделать WLBU2 более стабильным, чтобы он оставался достаточно долго для борьбы с длительными инфекциями в легких.

Когда легкие естественным образом защищаются от посторонних захватчиков, таких как бактерии, они выделяют слизь и белки, которые также распознают и разлагают WLBU2. Чтобы обойти эту проблему, команда Ди создала почти зеркальное изображение WLBU2 — которое они называют «D8», потому что именно так много частей молекулы перевернули стороны — думая, что оно будет менее вероятно распознано защитой легких. Это сработало — при четырехкратном снижении концентрации, чем у WLBU2, D8 облитерировал Pseudomonas aeruginosa, суперсмешка, поражающего пациентов после операции, из крови в лаборатории.

Это не удивительно, сказал Ди. Но когда стабильность лекарственного средства увеличивается, это часто приводит к более высокой токсичности из-за более длительного воздействия активной формы лекарственного средства. Таким образом, команда подвергла эритроциты и лейкоциты человека воздействию антибиотика D8 почти в 25 раз больше, чем когда-либо в терапевтических целях, чтобы выяснить, будет ли он оказывать негативное влияние на клетки. Удивительно, но они обнаружили, что D8 был значительно менее токсичен, чем обычный WLBU2, разрушая менее 1% эритроцитов и менее 15% белых.

«Одно дело видеть, что в чашке Петри, — сказал Ди, — но важнее продемонстрировать повышенную безопасность живого млекопитающего».

Итак, команда перенесла эксперимент на мышей. В то время как WLBU2 при концентрации более 35 микрограмм мог бы убить некоторых мышей, не было смертельных случаев с D8 при четырехкратном превышении этой концентрации, самой высокой дозы, вводимой в эксперименте, которая более чем в 100 раз превышала терапевтическую дозу.

«Это значительное улучшение в снижении токсичности в сочетании с высокой стабильностью и активностью нового препарата в отношении суперпакетов является хорошим доказательством того, что это соединение будет хорошо подходить для клинического применения при лечении респираторных инфекций», — сказал Ди, хотя и предупредил, что они не знают, почему новый препарат менее токсичен или насколько хорошо он переносится в течение длительного времени. Необходимы дополнительные эксперименты, прежде чем их можно будет использовать для лечения людей.

Команда изучает возможности его использования для пациентов с муковисцидозом, чья жизнь значительно сокращается из-за лекарственно-устойчивых инфекций легких. Они также планируют использовать его при пневмониях, связанных с искусственной вентиляцией легких, которые становятся серьезными вторичными — и потенциально более смертельными — инфекциями у пациентов с COVID-19.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *