Новое лекарство может замедлить резистентность к антибиотикам?

23 июня 2023 года группа исследователей из Медицинского колледжа Бейлора опубликовала в журнале Science Advances научную статью с исследованием препарата, который в лабораторных культурах (in vitro) и на животных моделях (in vivo) значительно снижает способность бактерий вырабатывать устойчивость к антибиотикам, что может помочь в решении проблемы антибиотикорезистентности. Препарат под названием деквалиния хлорид (DEQ) оказался образцом среди лекарственных средств, замедляющих бактериальную эволюцию.

Почему это важно?

Глобальная проблема антибиотикорезистентности стала причиной почти 1,3 миллиона смертей только в 2019 году, и ситуация продолжает ухудшаться. Доктор Susan M. Rosenberg, заведующая кафедрой исследований рака имени Ben F. Love, профессор молекулярной генетики, молекулярной биологии, а также молекулярной вирусологии в Бейлоре: «Большинству людей с бактериальными инфекциями становится лучше после завершения курса антибиотиков, но есть также много случаев, когда состояние людей ухудшается из-за того, что бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотику, который затем больше не может убивать бактерии».

Как проходило исследование?

Rosenberg и ее коллеги искали препараты, которые могли бы предотвратить и/или замедлить развитие устойчивости бактерий E. coli к двум антибиотикам при воздействии третьего антибиотика, ципрофлоксацина (cipro). Ципрофлоксацин — второй по частоте назначения антибиотик в США с высокими показателями бактериальной резистентности. По мнению команды, препарат DEQ снижает скорость, с которой у бактерий образуются новые мутации, приводящие к резистентности.

В предыдущей работе лаборатории Rosenberg было показано, что бактериальные культуры, подвергшиеся воздействию cipro, имеют повышенную частоту мутаций. Они обнаружили мутационную «программу», которая включается у бактерий в ответ на экзогенный стресс от низких концентраций cipro. Низкие концентрации антибиотиков часто встречаются в начале и конце терапии, а также при пропуске очередных доз. В дальнейшем бактерии с мутациями антибиотикорезистентности могут поддерживать инфекции даже в присутствии cipro. Это исследование стало первым, которое показало, что при инфекциях у животных устойчивость к сipro возникает в основном из-за того, что в популяции бактерий происходят мутации, а не из-за приема генов устойчивость к антибиотикам от других бактерий.

Есть ли выход?

Чтобы предотвратить развитие устойчивости к антибиотикам, исследователи провели скрининг 1120 препаратов, одобренных для применения, на предмет их способности снижать реакцию бактерий на стресс, и таким образом тормозить мутационный процесс. Кроме того, вопреки интуитивному подходу, ученым потребовались лекарства без бактериостатической активности. Ведь антибактериальность вещества создаёт эволюционное преимущество для резистентных мутантов.

«Мы обнаружили, что DEQ удовлетворяет этим двум требованиям. Вводимый вместе с cipro, DEQ снижал количество мутаций, которые придают устойчивость к антибиотикам, как в лабораторных культурах, так и в экспериментах с животными, подвергнутыми воздействию инфекции», — отметил первый автор Yin Zhai, аспирант лаборатории Rosenberg.