Těžcí soupeři

Vědci objevili nové antibiotikum Dynobactin pomocí počítačového screeningu. Tato sloučenina zabíjí gramnegativní bakterie, které zahrnují mnoho nebezpečných a odolných patogenů. "Hledání antibiotik proti této skupině bakterií není zdaleka triviální," říká Hiller. „Jsou dobře chráněni svou dvojitou membránou, a proto nabízejí jen málo příležitostí k útoku. A za miliony let svého vývoje bakterie našly mnoho způsobů, jak učinit antibiotika neškodnými.

Teprve loni Hillerův tým rozluštil způsob účinku nedávno objeveného peptidového antibiotika Darobactin. Získané poznatky byly integrovány do procesu screeningu nových sloučenin. Vědci využili skutečnosti, že mnoho bakterií produkuje antibiotické peptidy, aby mezi sebou bojovaly. A že tyto peptidy jsou na rozdíl od přírodních látek zakódovány v bakteriálním genomu.

Fatální účinek

"Geny pro taková peptidová antibiotika sdílejí charakteristický rys," vysvětluje spoluautor Dr. Seyed M. Modaresi. "Podle této funkce počítač systematicky zkoumal celý genom těch bakterií, které produkují takové peptidy." Tak jsme identifikovali Dynobactin.“ Ve své studii autoři prokázali, že tato nová sloučenina je extrémně účinná. Myši s život ohrožující sepsí způsobenou rezistentními bakteriemi přežily těžkou infekci díky podávání Dynobactinu.

Kombinací různých metod se vědcům podařilo vyřešit strukturu i mechanismus účinku Dynobactinu. Tento peptid blokuje bakteriální membránový protein BamA, který hraje důležitou roli při tvorbě a udržování vnějšího ochranného bakteriálního obalu. „Dynobaktin se v BamA zasekává zvenčí jako špunt a brání mu v plnění jeho úkolu. Takže bakterie umírají,“ říká Modaresi. „Přestože Dynobactin nemá téměř žádné chemické podobnosti s již známým Darobactinem, přesto má stejný cíl na bakteriálním povrchu. Tohle jsme na začátku nečekali."

Vzpruha pro výzkum antibiotik

Na molekulární úrovni však vědci zjistili, že Dynobactin interaguje s BamA jinak než Darobactin. Kombinací určitých chemických vlastností těchto dvou by mohly být potenciální léky dále vylepšovány a optimalizovány. To je důležitý krok na cestě k účinnému léku. „Počítačový screening poskytne nový impuls k identifikaci naléhavě potřebných antibiotik,“ říká Hiller. "V budoucnu chceme rozšířit naše hledání a prozkoumat více peptidů z hlediska jejich vhodnosti jako antimikrobiálních léků."