Făcând chimic legătura între vancomicină (antibiotic) şi două peptide antimicrobiene diferite, cercetătorii de la MIT au fost capabili să intensifice substanţial eficacitatea antibioticelor împotriva a două tulpini de bacterii rezistente le medicamente: A. baumanni şi E. faecalis.
Folosind un nou tip de reacţie chimică, cercetătorii MIT au arătat că pot modifica antibioticele într-un mod care le-ar putea face mai eficiente împotriva infecţiilor rezistente la medicamente, scrie sciencedaily.com.
Acest tip de modificare este uşor de realizat şi poate fi folosit la crearea unor combinaţii suplimentare de antibiotice şi peptide, spun cercetătorii.
”În mod obişnuit, ar fi necesari mulţi paşi pentru a obţine vancomicina într-o forma ce ţi-ar permite să o ataşezi la altceva, dar nu trebuie să facem nimic pentru medicament. Doar le amestecăm împreună şi obţinem o reacţie de conjugare”, spune Brad Pentelute, profesor de chimie asociat la MIT şi autorul senior al studiului.
Această strategie ar putea fi folosită de asemenea la modificarea altor tipuri de medicamente, inclusiv pentru cancer, spune Pentelute. Ataşând asemenea medicamente la un anticorp sau altă proteină, ar putea să le ajute pe acestea să îşi îndeplinească scopul mult mai eficient.
Acum câţiva ani, oamenii de ştiinţă au descoperit că un aminoacid numit selenocisteină, poate reacţiona spontan cu compuşi naturali, fără să fie nevoie de vreun catalizator metalic. Ei au stabilit că atunci când amestescă selenocisteina cu antibioticul vancomicină, selenocisteina se ataşează la un anumit loc - un inel de atomi de carbon bogat în electroni din molecula de vancomicină.
Acest fapt i-a făcut pe cercetători să încerce să folosească selenocisteina ca un instrument ce ar putea lega peptidele de medicamente cu moleculă mică. Au incorporat selenocisteina în peptide antimicrobiene ce apar natural şi care sunt nişte proteine mici pe care majoritatea corpurilor le produc, ca parte a apărării imunitare. Selenocisteina, un aminoacid natural ce include un atom de seleniu, nu este aşa de comună precum ceilalţi 20 de aminoacizi, dar este găsită în multe enzime ale oamenilor şi alte organisme.
Cercetătorii au descoperit nu numai că aceste peptide sunt capabile să se unească cu vancomicina, dar şi că legăturile chimice apăreau în acelaşi loc, aşa că toate moleculele rezultate erau identice. Crearea unui produs atât de pur este dificilă cu metodele existente de legare a moleculelor complexe. Mai mult decât atât, făcând acest gen de reacţie cu metodele existente anterior, ar fi necesari între 10 şi 15 paşi doar pentru a modifica chimic vancomicina într-un mod care i-ar permite să reacţioneze cu o peptidă, spun cercetătorii.
Autorii studiului au testat conjugate ale vancomicinei şi o varietate de peptide antimicrobiene (AMP). Aşa au aflat că una din aceste molecule, o combinaţie între vancomicină şi dermaseptina AMP, a fost de cinci ori mai puternică decât vancomicina singură, în faţa unei tulpini de bacterii numită E. faecalis. Vancomicina legată la o AMP numită RP-1 a fost în stare să omoare bacteria A. baumannii, chiar dacă vancomicina singură nu are niciun efect asupra tulpinii. Ambele tulpini au un nivel ridicat de rezistenţă la medicamente şi de multe ori cauzează infecţii dobândite în spitale.
Adăugarea selenocisteinei la peptide mici este un proces destul de simplu, spun cercetătorii, dar acum lucrează la ajustarea metodei pentru a putea fi folosită şi la proteine mai mari. De asemenea, experimentează posibilitatea efectuării acestui tip de conjugare folosind cisteina în locul selenocisteinei, fiind un aminoacid mai comun.
În plus faţă de modificarea antibioticelor, cum au făcut în acest studiu, cercetătorii cred că pot să folosească această tehnică pentru a crea medicamente împotriva cancerului. Oamenii de ştiinţă pot să folosească această abordare pentru a ataşa anticorpi sau alte proteine de medicamente împotriva cancerului, ajutându-le să îşi îndeplinească rolul fără efecte adverse asupra sănătăţii.
