Nyt molekyle fundet til at undertrykke bakteriel antibiotikaresistensudvikling

Forskere fra University of Oxford har udviklet et nyt lille molekyle, der kan undertrykke udviklingen af ​​antibiotikaresistens i bakterier og gøre resistente bakterier mere modtagelige over for antibiotika. Artiklen, "Udvikling af en inhibitor af det mutagene SOS-respons, der undertrykker udviklingen af ​​quinolon-antibiotikaresistens," er blevet offentliggjort i tidsskriftet Chemical Science .

Den globale stigning i antibiotikaresistente bakterier er en af ​​de største globale folkesundheds- og udviklingstrusler, hvor mange almindelige infektioner bliver stadig sværere at behandle. Det anslås, at lægemiddelresistente bakterier allerede er direkte ansvarlige for omkring 1,27 millioner globale dødsfald hvert år og bidrager til yderligere 4,95 millioner dødsfald. Uden den hurtige udvikling af nye antibiotika og antimikrobielle stoffer vil dette tal stige markant.

En ny undersøgelse ledet af forskere ved Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI) og Department of Pharmacology ved Oxford University giver håb om opdagelsen af ​​et lille molekyle, der arbejder sammen med antibiotika for at undertrykke udviklingen af ​​lægemiddelresistens i bakterier.

En af måderne, hvorpå bakterier bliver resistente over for antibiotika, er på grund af nye mutationer i deres genetiske kode. Nogle antibiotika (såsom fluoroquinoloner) virker ved at beskadige bakterielt DNA, hvilket får cellerne til at dø. Denne DNA-skade kan dog udløse en proces kendt som "SOS-responset" i de berørte bakterier.

SOS-responset reparerer det beskadigede DNA i bakterier og øger hastigheden af ​​genetiske mutationer, hvilket kan fremskynde udviklingen af ​​resistens over for antibiotika. I den nye undersøgelse identificerede Oxford-forskerne et molekyle, der er i stand til at undertrykke SOS-responset, hvilket i sidste ende øger effektiviteten af ​​antibiotika mod disse bakterier.

Forskerne studerede en række molekyler, der tidligere er rapporteret for at øge følsomheden af ​​methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) over for antibiotika og for at forhindre MRSA SOS-responsen. MRSA er en type bakterier, der normalt lever harmløst på huden. Men hvis det kommer ind i kroppen, kan det forårsage en alvorlig infektion, der kræver øjeblikkelig behandling med antibiotika. MRSA er resistent over for alle beta-lactam antibiotika såsom penicilliner og cephalosporiner.

Forskere ændrede strukturen af ​​forskellige dele af molekylet og testede deres virkning mod MRSA, når de blev givet sammen med ciprofloxacin, et fluoroquinolon-antibiotikum. Dette identificerede det mest potente SOS-hæmmermolekyle, der er rapporteret til dato, kaldet OXF-077. Når det kombineres med en række antibiotika fra forskellige klasser, gjorde OXF-077 disse mere effektive til at forhindre synlig vækst af MRSA-bakterier.

I et nøgleresultat testede holdet derefter følsomheden af ​​bakterier behandlet med ciprofloxacin over en række dage for at bestemme, hvor hurtigt resistens mod antibiotika udviklede sig, enten med eller uden OXF-077. De fandt, at fremkomsten af ​​resistens over for ciprofloxacin var signifikant undertrykt i bakterier behandlet med OXF-077 sammenlignet med dem, der ikke blev behandlet med OXF-077.

Dette er den første undersøgelse, der viser, at en hæmmer af SOS-responset kan undertrykke udviklingen af ​​antibiotikaresistens i bakterier. Når resistente bakterier tidligere udsat for ciprofloxacin blev behandlet med OXF-077, genoprettede det desuden deres følsomhed over for antibiotika til samme niveau som bakterier, der ikke havde udviklet resistens.

Flere oplysninger: Jacob D. Bradbury et al., Udvikling af en hæmmer af det mutagene SOS-respons, der undertrykker udviklingen af ​​quinolon-antibiotikaresistens, Chemical Science (2024). DOI:10.1039/D4SC00995A

Journaloplysninger: Kemisk videnskab

Leveret af University of Oxford