Kement şeklindeki antibiyotik standart ilaç direncinden kaçıyor

Özet: Kement şeklindeki küçük bir molekül, bulaşıcı hastalıklarla mücadelede güçlü bir araç olabilir.

Ayrıntılı Açıklama

Chicago Illinois Üniversitesi araştırmacıları tarafından Nature

dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmaya göre, kement şeklindeki küçük bir molekül bulaşıcı hastalıklarla mücadelede güçlü bir araç olabilir.

Toprakta yaşayan bakteriler tarafından üretilen bir peptit olan lariyosidin, ölümcül enfeksiyonlardan sorumlu birkaç farklı mikroba karşı etkili oldu. Kanada'daki McMaster Üniversitesi'ndeki işbirlikçileriyle birlikte çalışan UIC araştırmacıları, yeni antibiyotiğin nasıl çalıştığını ve ilacın bakteriyel dirençten neden kaçtığını belirledi.

UIC'de farmasötik bilimler profesörü olan Alexander Mankin, "Bu alandaki kutsal kâse, yeni bir bölge hedefine bağlanan, yeni bir etki mekanizmasına sahip olan ve daha önce bilinen antibiyotiklere kıyasla yeni bir yapıya sahip olan bir antibiyotik bulmaktır" dedi. "Lariocidin tüm bu hedeflere ulaşıyor."

Bu makale UIC doktora sonrası araştırmacısı Dmitrii Travin tarafından yazıldı ve UIC ortak yazarları Mankin, Elena Aleksandrova, Dorota Klepacki, Nora Vázquez-Laslop ve Yury Polikanov'u içeriyor.

Lariocidin, kement peptit ailesinin yeni keşfedilen bir üyesidir - bir ucunda amino asitlerden oluşan bir halka ve içinden geçen bir kuyruk ile kement şeklinde küçük proteinler. Yeni peptit, Kanada'daki bilim insanlarından birinin arka bahçesinde toplanan bakterilerde keşfedildi.

McMaster araştırmacıları lariocidin'in hastalığa neden olan çeşitli mikropları öldürebildiğini gözlemledikten sonra, nasıl çalıştığını incelemek için UIC araştırmacılarıyla birlikte çalıştılar. Biyokimyasal ve yapısal deneylerde ekip, lariocidin'in hücrenin yeni proteinler üretme fabrikası olan ribozoma bağlandığını ve onu bloke ettiğini buldu.

"Bu kement peptitleri için yeni bir iş bulduk" diyor Travin. "Hiç kimse kement peptidlerinin ribozoma bağlanabileceğini ve yeni proteinler yapmalarına izin vermeyerek bakterileri öldürebileceğini bilmiyordu."

Lariosidin, diğer antibiyotiklerin ribozomlara bağlandığı yerden farklı bir bölgeye bağlandığı için, bakterilerin diğer ilaçlara direnmek için geliştirdiği savunmaları önler.

Biyolojik bilimler doçenti Polikanov, "Antibiyotik keşif alanında, daha öncekilerden farklı bir şeyi hedefleyerek öldüren bir silah istersiniz" dedi. "Aksi takdirde, daha önce kullanılan korumalar otomatik olarak yeni moleküle karşı savunmaya yol açacaktır."

Travin, peptidin benzersiz yapısının başka bir yaygın bakteriyel savunmayı atlatmaya da yardımcı olabileceğini söyledi. Bir ribozomu bağlamak için, bir antibiyotiğin önce bakteri hücresinin içine girmesi gerekir. Birçok ilaç taşıyıcılar aracılığıyla içeri sızar, ancak bakteriler ilaçları bloke etmek için bunları değiştirebilir veya çıkarabilir.

Bunun aksine, lariocidin güçlü bir pozitif yüke sahiptir, bu da muhtemelen taşıyıcılara ihtiyaç duymadan doğrudan membranlardan geçmesine izin verir. Bu da molekülü geniş spektrumlu bir antibiyotik haline getiriyor.

"Herhangi bir taşıyıcıya güvenmiyorsanız, bakterilerin çoğuna nüfuz edebilirsiniz" diyor Travin. "Ve eğer bir taşıyıcıya ihtiyaç yoksa, o zaman direnç olasılığı daha düşüktür."

Araştırmacılar ayrıca, daha karmaşık bir üç boyutlu şekil alan ve kuyruğunu bir simide benzeyecek şekilde ilmekleyen bir lariocidin varyantını da inceledi. Araştırmacılar, bu daha da stabil yapının klinik gelişim için en umut verici aday olabileceğini söyledi. Mevcut bakteri genomlarının biyoinformatik analizi, doğada hala keşfedilmeyi bekleyen ribozomları hedef alan başka kement ve simit peptitlerinin de olabileceğini gösteriyor.

Travin, "Esasen lariocidin, benzer bir etki mekanizmasına sahip yeni bir antibiyotik ailesinin kurucu üyesidir" dedi. "Bu türden başka peptitlerin bundan daha aktif olup olmayacağını zaman gösterecek. Ama biz zaten kapıya ayak bastık."

Araştırmanın finansmanı Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından Polikanov, Mankin ve Vázquez-Laslop'a sağlandı.

Kaynak: Chicago Illinois Üniversitesi