Antibiotikaresistens:Forskere lykkes med at blokere resistensgener

Antibiotika er almindeligt anvendt over hele verden til at helbrede sygdomme forårsaget af bakterier. Men som Verdenssundhedsorganisationen og andre internationale organer har påpeget, den globale stigning i antibiotikaresistens er et hastigt forværrende problem. Og da antibiotika også er en væsentlig del af moderne medicin, som profylaktisk behandling under operationer og kræftbehandling, stigende resistens af bakterier udgør endnu mere en fare.

Derfor har forskere travlt med at udtænke strategier til at imødegå denne trussel mod menneskers sundhed – og Université de Montréal er i spidsen for kampen.

En af måderne, hvorpå antibiotikaresistensgener spredes på hospitaler og i miljøet, er, at generne er kodet på plasmider, der overføres mellem bakterier. Et plasmid er et DNA-fragment, der findes i bakterier eller gær. Det bærer gener, der er nyttige for bakterier, især når disse gener koder for proteiner, der kan gøre bakterier resistente over for antibiotika. Nu har et hold af forskere ved UdeM's Institut for Biokemi og Molekylær Medicin fundet frem til en ny tilgang til at blokere overførslen af ​​resistensgener. Undersøgelsen af ​​Bastien Casu, Tarun Arya, Benoit Bessette og Christian Baron udkom i begyndelsen af ​​november i Videnskabelige rapporter .

Et bibliotek af molekyler

Forskerne screenede et bibliotek af små kemiske molekyler for dem, der binder til TraE-proteinet, en væsentlig komponent i plasmidoverførselsmaskineriet. Analyse ved røntgenkrystallografi afslørede det nøjagtige bindingssted for disse molekyler på TraE. At have præcis information om bindingsstedet gjorde det muligt for forskerne at designe mere potente bindingsmolekyler, til sidst, reduceret overførsel af antibiotika-resistente, gen-bærende plasmider.

Baron håber, at strategien kan bruges til at opdage flere hæmmere af overførslen af ​​resistente gener.

"Du vil være i stand til at finde det 'bløde sted' på et protein, og målrette det og stikke i det, så proteinet ikke kan fungere, sagde Baron, Det Medicinske Fakultets prodekan for forskning og udvikling. "Andre plasmider har lignende proteiner, nogle har forskellige proteiner, men jeg tror, ​​at værdien af ​​vores undersøgelse af TraE er, at vi ved at kende disse proteiners molekylære struktur kan udtænke metoder til at hæmme deres funktion."

Arbejder med IRIC

Med udgangspunkt i deres opmuntrende nye data, Baron og hans kolleger arbejder nu sammen med medicinske kemikere på UdeM's IRIC (Institut de recherche en immunologie et cancérologie) for at udvikle de nye molekyler til kraftige hæmmere af antibiotikaresistens genoverførsel. Sådanne molekyler kunne en dag anvendes på klinikker på hospitaler, der er arnested for resistens, Baron håber.

Ultimativt, at reducere overførslen af ​​plasmider, der er modstandsdygtige over for antibiotika, kan hjælpe med at bevare styrken af ​​antibiotika, at bidrage til en overordnet strategi for at hjælpe med at forbedre menneskers sundhed, han tilføjede.

"Det skønne ved det, vi arbejder på her, er, at proteinerne minder meget om proteiner, som bakterier bruger til at forårsage sygdom. Så fra det, vi lærte om TraE-proteinet og om at finde dets "bløde plet, ' vi kan faktisk anvende denne tilgang til andre bakterier, der forårsager sygdomme. En af dem er Helicobacter pylori, som er et mavepatogen, der forårsager mavesår og mavekræft. Vi arbejder på det specifikt nu, men der er mange andre."

Fire års arbejde

Det tog UdeM-teamet fire år at nå frem til de resultater, der offentliggøres nu - nok tid til, at antibiotikaresistens voksede til et stadig mere bekymrende globalt problem.

UdeM børnelæge Joanne Liu, den internationale præsident for Læger uden Grænser, har kaldt det "en tsunami, " og Baron mener, at hun ikke overdriver. "Det er et meget godt billede at bruge, fordi vi alle ved, at det kommer. Det er ikke som et plask i dit ansigt hver eneste dag, men vi ser alle, at tidevandet stiger.

"De siger, at i 2050, 50 millioner mennesker vil dø af antibiotikaresistente infektioner, " sagde den Toronto-fødte, tysk opvokset forsker. "Den dag, hvor vi ikke kan behandle infektioner med antibiotika, kommer. Ikke desto mindre, folk skal have håb. Videnskaben vil bringe nye ideer og nye løsninger på dette problem. Der er nu en stor mobilisering i gang i verden om dette spørgsmål. Jeg vil ikke sige, at jeg føler mig tryg, men det er klart, at vi gør fremskridt."