Створено нову систему пошуку ефективних антибактеріальних засобів

Klebsiella pneumoniae, збудник небезпечних захворювань, прикріплюється до людського лейкоциту.

Американські вчені розробили новий спосіб пошуку лікарських засобів та їх комбінацій для боротьби з інфекціями, стійкими до великої кількості різних антибіотиків. У роботі взяли участь дослідники з Національного центру просунутих перекладних наукових досліджень (National Center for Advancing Translational Sciences) Національних інститутів здоров'я США (National Institutes of Health) і Національного інституту вивчення алергії та інфекційних захворювань (Institute of Allergy and Infectious Diseases). Вони створили тест, який швидко оцінює тисячі лікарських засобів і визначає, наскільки ефективними вони виявляться щодо різних видів стійких бактерій.

Створений метод відбору може допомогти в розробці нових підходів до використання вже відомих лікарських засобів і сполук для боротьби з серйозними внутрішньолікарняними інфекціями і новими інфекційними захворюваннями.

Вей Чжен (Wei Zheng), доктор Пітер Вільямсон (Peter Williamson) і доктор Карен Франк (Karen Frank) використовували новий тест для оцінки ефективності 4000 зареєстрованих лікарських засобів і біологічно активних сполук. Вченим вдалося виявити 25 субстанцій, які пригнічують зростання двох штамів Klebsiella pneumoniae, стійких до більшості відомих антибіотиків. Цей мікроорганізм є причиною смертельно небезпечного захворювання, що зустрічається в лікарнях по всьому світу.

У рамках дослідження вчені також використовували новий метод, щоб оцінити ефективність комбінацій препаратів для боротьби з несприйнятливими до антибіотиків штаммами бактерій. Їм вдалося знайти три поєднання з трьох препаратів кожне, які виявилися ефективними щодо 10 штамів, стійких до безлічі антибактеріальних засобів.

Щоб подолати обмеження існуючих методів, вчені розробили ультра-продуктивну матрицю для вирощування бактерій, в якій замість 96 комірок використовувалися 1536. Час культивування бактерій вдалося скоротити з 18 - 24 годин до 8 - 16.

Результати роботи були опубліковані в журналі Emerging Microbes & Infections.

У новому тесті використовується метод оцінки з високою пропускною здатністю, що і дозволяє проаналізувати тисячі лікарських засобів і сполук, що переважають бактеріальний ріст. Серед засобів, оцінюваних тестом, виявилися антибактеріальні та протигрибкові препарати, антисептики, а також противірусні, протималярійні та протиракові засоби. З 25 сполук, виявлених дослідниками, 11 вже пройшли схвалення Управління санітарного нагляду за якістю харчових продуктів і медикаментів (Food and Drug Administration), інші 14 знаходяться в стадії реєстрації.

В останні роки кількість стійких до лікарських препаратів штамів бактерій постійно зростає, особливо в лікарняних умовах. Ці штами призводять до розвитку серйозних, іноді небезпечних для життя, захворювань. Однак у лікарнях неможливо швидко протестувати багато різних препаратів і їх комбінацій, щоб відшукати ті, що будуть ефективні щодо конкретного збудника ".

Дослідники зрозуміли, що просто виявити 25 активних препаратів і сполук недостатньо, щоб допомогти пацієнтам зі стійкими до терапії інфекціями, тим більше що деякі з виявлених речовин характеризувалися слабкою ефективністю або низькою і неефективною концентрацією.

Тоді вчені вирішили зосередитися на пошуку комбінацій лікарських засобів, які могли б допомогти в боротьбі зі стійкими бактеріями. Для цього дослідники об'єднували одну з 25 субстанцій зі звичайним антибіотиком, неефективним при призначенні в якості єдиного препарату. Вчені поставили собі за мету зробити Klebsiella pneumoniae знову чутливою до традиційних засобів. В ході роботи дослідникам вдалося знайти 4 поєднання з двох препаратів кожне, що пригнічували зростання стійких до антибіотиків штамів Klebsiella pneumoniae. Антибіотики, які раніше були неефективні щодо цих штамів, у присутності другого засобу знову стали дієві. Так сталося, наприклад, з антибактеріальним препаратом колістином, який у поєднанні з доксицикліном зміг подолати стійкість бактерій.

Дослідники також вивчили кілька комбінацій з трьох антибіотиків широкого спектру дії, які могли б призначатися пацієнтам з важкими інфекціями в ситуаціях, коли у лікаря мало часу для прийняття рішення. Для дослідження було взято 10 найбільш поширених стійких бактеріальних штамів.

Вчені вважають, що нова технологія може бути доопрацьована таким чином, щоб дати лікарям можливість «в реальному часі» приймати рішення про лікування захворювань, що викликаються найбільш стійкими бактеріями. Чжен вважає, що цей метод може стати важливим інструментом для практикуючих лікарів, однак монетизація проекту почнеться лише через деякий час.

«Наш метод може дати лікарям критично важливу інформацію для швидкої відповіді на інфекції, що з'являються», - додав Чжен.