Răspândirea „superbacteriilor” rezistente la medicamente – inclusiv bacteriile care au evoluat pentru a contracara chiar și cele mai puternice antibiotice – reprezintă o amenințare din ce în ce mai mare pentru sănătatea publică. Oamenii de știință au inventat un nou tip de antibiotic care poate elimina acești germeni prin rearanjarea rapidă a atomilor.

Până acum, cercetătorii au testat schimbătorul de formă în larvele moliei de ceară (Galleria mellonella), un model comun folosit pentru a testa eficacitatea antibioticelor. Pentru a face noul antibiotic, cercetătorii au folosit „chimia clicului” – reacții chimice extrem de eficiente care pot „face clic” rapid pe diferite blocuri chimice.

Autorul principal al studiului, John Moses, profesor la Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) din New York, a studiat aceste reacții ultrarapide sub îndrumarea lui K. Barry Sharpless, care a câștigat unul dintre cele două premii Nobel pentru rolul său în dezvoltarea chimiei clicului.

„Chimia clicurilor ne permite să descoperim rapid molecule funcționale”, a spus Moses.

Noul antibiotic al echipei conectează, în esență, un antibiotic existent numit vancomicină cu o moleculă numită bullvalene, ai cărei atomi pot schimba cu ușurință pozițiile și astfel se pot aranja în mai mult de un milion de configurații posibile, conform unei declarații CSHL. Această moleculă de jonglare cu atomii a servit drept nucleu perfect pentru noul antibiotic al echipei.

Două „capete” de vancomicină sunt atașate acestui miez care schimbă forma, cu câte unul la fiecare capăt. Vancomicina este un antibiotic puternic utilizat pentru a trata infecțiile bacteriene „gram- pozitive” grave, adică cele cauzate de bacterii cu un anumit tip de perete celular. Pentru a ucide acești germeni, medicamentul se leagă de peretele celular bacterian și îl slăbește, provocând scurgerea conținutului celulei și moartea germenului.

Din păcate, diferite bacterii au dezvoltat rezistență la vancomicină. Acești germeni rezistenți includ enterococii rezistenți la vancomicină (VRE), care în SUA au cauzat aproximativ 54.500 de infecții în rândul pacienților spitalizați și 5.400 de decese estimate în 2017, conform Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor.

Noul antibiotic

În comparație cu vancomicina normală, medicamentul care schimbă forma ar fi avut la dispoziție mai multe instrumente pentru a ucide bacteriile. „Am descoperit că acei compuși care schimbă forma pot avea un nou mod de acțiune care implică interacțiunea cu o enzimă cheie numită MurJ”, a spus Moses.

Această enzimă transportă materiale de construcție din interiorul celulei către peretele celular, ceea ce ajută bacteriile să se înmulțească. Antibioticul care schimbă forma nu a determinat VRE să devină rezistent la medicament - în mod normal, expunerea la un antibiotic împinge bacteriile să adopte noi strategii de rezistență, pentru a-și îmbunătăți supraviețuirea. Echipa teoretizează că, prin schimbarea frecventă a formei, medicamentul poate găsi configurația optimă pentru a se lega de peretele celular bacterian și astfel declanșează cele mai letale efecte, fără a oferi bacteriilor o cale de scăpare prin care să evite atacul.

„În prezent nu știm” exact cum noul antibiotic învinge rezistența, a spus Moses. „Dar un lucru este sigur”, a adăugat el, „bacteriile nu s-au mai întâlnit cu medicamente care schimbă formă ca acestea înainte, așa că va crea un anumit haos în sistem”, au spus cercetătorii, potrivit The Sun.