Эксперты Всемирной организации здравоохранения выразили беспокойство: производство новых антибиотиков, особенно способных справиться с устойчивыми к лекарствам. Международная группа ученых выделила из некультивируемой бактерии новый антибиотик с необычным механизмом действия. Новый антибиотик также может быть эффективен против некоторых грибков. Однако ученым необходимо провести все стадии доклинических и клинических испытаний нового вещества.
РАН начала работу над созданием госпрограммы по новым антибиотикам
Убрав антибиотики, минздрав внес в стандарт дополнительные препараты. В частности, там появилось противовирусное средство с недоказанной эффективностью. В первую очередь, киномицин считается более эффективной версией циклического липопептидного антибиотика даптомицина. Международная группа ученых выделила из некультивируемой бактерии новый антибиотик с необычным механизмом действия. «В этом методе используется концепция возвращения восприятия у бактерий, чтобы можно было не разрабатывать новые, а снова использовать уже доступные антибиотики. Авторы исследования надеются, что их открытие поможет запустить линейку антибиотиков нового поколения.
В России разработали «революционный» антибиотик. Что в нем особенного?
Антибиотик от искусственного разума оказался эффективным против самых лекарственноустойчиых бактерий. Недавно Минздрав разработал новый стандарт лечения ОРВИ, в котором предложил полностью исключить применение антибиотиков при лечении вирусов. публикуются работы по поиску и созданию новых антибиотиков, результаты их экспериментального и клинического изучения. При этом, подчеркнул ученый, новые субстанции содержат в два раза меньше антибиотиков. Фармацевтический гигант GSK (бывший GlaxoSmithKlein) предложил настолько удачный новый антибиотик, что его клинические исследования были остановлены.
Антибиотики нового класса получили с помощью «бактерий-убийц»
Ошибка Связаться с отделом подбора кадров Прикрепить резюме Нажимая кнопку отправить, вы принимаете политику конфиденциальности Отправить Нажимая кнопку отправить, вы принимаете политику конфиденциальности Отправить Нажимая кнопку отправить вы принимаете политику конфиденциальности Отправить Напишите нам Нажимая кнопку отправить вы принимаете политику конфиденциальности и правила размещения отзывов и даете разрешение на публикацию отзыва на сайте veramed-clinic.
Дальше бактерия впрыскивает в клетку «убийственные» эффекторные белки, которые, кстати, есть и у возбудителя чумы Yersinia pestis. Именно эффекторные белки ответственны за смертоносность бактерии. Они стимулируют здоровую клетку самостоятельно поглотить вредную бактерию. А дальше — дело сделано, после того, как здоровая клетка сама открыла ворота врагу, бактерии начинают стремительно размножаться. Если направить антибиотик на то, чтобы подавить систему секреции третьего типа у бактерии, то она не погибнет, но потеряет свою способность проникать внутрь здоровой клетки. Это действительно принципиально новый класс веществ. Подавить можно не только систему секреции третьего типа, но и другие системы. Важно, что такого типа лекарства, насколько мы сейчас знаем, не формируют резистентность у бактерий.
На создание препарата киномицина ушло десять лет. Теперь команда из Гонконгского университета получила одобрение от китайского регулятора на проведение пилотных клинических исследований. Киномицин представляет собой более совершенный тип циклического липопептидного антибиотика с новой химической структурой, сообщается на сайте университета. Что умеют программные роботы Киномицин разработан для лечения сложных инфекций кожи и мягких тканей, которые очень распространены в клинической практике и часто приводят к госпитализации и тяжелым осложнениям. Текущие варианты лечения некоторых пациентов во многом ограничены из-за роста резистентности бактерий к существующим антибиотикам.
Этот вопрос архиважный, учитывая то, что сегодня все используют антибиотики и в пище, которую мы употребляем, и в больницах. Действительно, буквально в перспективе мы столкнемся с тем, что не будет антибиотиков, которые нас будут защищать. Решение - делать отдельную программу, над которой мы сегодня работаем, и свои предложения формируем, чтобы была отдельная государственная программа по созданию новых антибиотиков для решения этой задачи.
ТОП 10 антибиотиков широкого спектра действия нового поколения
Их стратегия может ускорить непрерывный поиск новых антибиотиков. Исследователи адаптировали инструменты CRISPR для управления экспрессией генов в Streptomyces, которые в природе экспрессируются только при необходимости. До сих пор эти гены были труднодоступны для синтетических биологов. Работа, проведенная Чаппеллом и коллегами, может позволить лабораториям быстро создавать библиотеки возможных антибиотиков для тестирования на патогенах. Важно отметить, что, хотя CRISPR-Cas9 уже использовался для создания платформы для активации генов в таких организмах, как Escherichia coli, это первый случай его применения к Streptomyces.
Мы уже видим случаи бактериальных инфекций, практически устойчивых ко всем доступным препаратам, и их число будет неизбежно увеличиваться. Сегодня ежегодное количество смертей, связанных с инфекциями, устойчивыми к лекарствам, может составлять до 5 миллионов.
В течение следующих 30 лет супербактерии могут убить больше людей, чем рак. Быстрый рост многочисленных инфекций, устойчивых к лекарствам, во всем мире вызывает беспокойство. У нас заканчивается время для вывода на рынок новых антибиотиков и борьбы с этой срочной угрозой общественному здравоохранению. Без немедленных действий мы рискуем вернуться в эпоху до открытия антибиотиков, когда обычные инфекции становились смертельными. Однако на горизонте есть лучи надежды.
Вопросы и ответы Пока число заболевших не так велико, а потому данных у врачей о течении заболевания немного. Чем «пирола» отличается от остальных штаммов коронавируса? Какие осложнения могут быть после «пиролы»? В пресс-службе Роспотребнадзора не исключают, что новый штамм может быть более заразным, чем другие, этого же опасаются и в Центре контроля и профилактики заболеваний в США. Однако неясно, какие осложнения после заражения наиболее вероятны — пока болезнь у большинства пациентов протекает по вполне стандартному «ковидному» сценарию.
Заболевшему лучше взять больничный лист, побыть дома», — резюмирует Лаврищев. Как много заболевших «пиролой» в России?
Как сообщают " Известия ", новый стандарт опубликован 24 апреля на официальном интернет-портале правовой информации. Исключив антибиотики из списка зарегистрированных в РФ лекарств для лечения ОРВИ, Минздрав добавил в него кагоцел, хлоргексидин, бромгексин, парацетамол, тилорон и риамиловир, передает " Газета. При этом расширяется и перечень медицинских услуг для диагностики ОРВИ.
Ученые разработали антибиотик, преодолевающий бактериальную резистентность
Обнаружили, что соединения, проявляющие антибиотическую активность, были обогащены предполагаемыми структурными классами, вытекающими из полученных обоснований. В итоге, из этих структурных классов соединений один является селективным в отношении MRSA и ванкомицин-резистентных энтерококков, избегает значительной резистентности и снижает титры бактерий в мышиных моделях кожной и системной инфекции бедра, вызванной MRSA. Теперь более детально рассмотрим особенности исследования! Модели антибиотической активности Был проверен исходный набор из 39 312 соединений, содержащий большинство известных антибиотиков, природных продуктов и структурно разнообразных молекул с молекулярными массами от 40 до 4200 Da, на ингибирующую рост активность против чувствительного к метициллину штамма S. На графике отображается молекулярно-массовое распределение отобранных соединений. Частота показана в логарифмической шкале. Непосредственно данные по ингибированию роста S.
Данные получены в двух биологических репликах. Активные соединения — те, для которых средний относительный рост составляет менее 0,2. Далее исследователи использовали Chemprop. Chemprop - это метод машинного обучения, специально разработанный для задач химинформатики, в особенности для предсказания биологической активности новых соединений, поиска лекарственных препаратов, ранжирования молекул по их свойствам, генерации новых молекул и других задач, связанных с химической разработкой и оптимизацией. Исследователи обучили ансамбли графовых нейронных сетей осуществлять бинарные классификационные прогнозы о том, будет ли новое соединение подавлять рост бактерий, на основе его химической структуры. Каждая графовая нейронная сеть работает путем формирования шагов свертки, которые зависят от атомов и связей каждой входной химической структуры, которая рассматривается как математический граф с вершинами атомы и ребрами связи.
После последовательных шагов свертки, объединяющих информацию от соседних атомов и связей, каждая модель генерирует окончательный балл предсказания между 0 и 1, представляющий собой оценку вероятности того, что молекула активна. Для получения дополнительных данных, которые могут улучшить работу модели, каждой был предоставлен список молекулярных характеристик, рассчитанных с помощью RDKit для каждого входа. RDKit позволяет выполнять различные операции над молекулами, включая генерацию, представление и редактирование молекулярных структур, расчет физико-химических свойств, числовых характеристик, описывающих молекулу в химической системе, визуализацию молекулярных структур, анализ и поиск структурных фрагментов, разработку моделей и тд. Для повышения надежности прогноза оценки нескольких моделей в ансамбле усреднялись. Каждая модель обучалась и проверялась, а затем тестировалась на одних и тех же фрагментах обучающего набора данных. Для ансамбля из десяти моделей, примененных к закрытым тестовым данным, площадь под кривой AUPRC составила 0,364, что свидетельствует о хорошей производительности при учете дисбаланса активных соединений в обучающих данных.
Кривая AUPRC Area Under the Precision-Recall Curve - это графическое представление и метрика для оценки качества моделей классификации или ранжирования, особенно в задачах с несбалансированными классами или большим количеством ложноположительных результатов. Precision измеряет долю верно классифицированных положительных примеров относительно всех классифицированных положительных примеров. Recall измеряет долю верно классифицированных положительных примеров относительно всех действительно положительных примеров. При этом, наблюдалось снижение производительности, измеряемой по AUPRC для тестового набора у альтернативных моделей, включая ансамбль из десяти моделей Chemprop без использования RDKit. В целом, эти результаты показывают, что модели Chemprop с молекулярными характеристиками, вычисленными с помощью RDKit, дают многообещающие прогнозы активности антибиотиков и могут превзойти более простые и поверхностные модели глубокого обучения. Модели цитотоксичности человеческих клеток Чтобы лучше определить соединения, селективные против изучаемых бактерий, были разработаны ортогональные модели, предсказывающие цитотоксичность в клетках человека.
Ортогональные модели являются специальным видом моделей, используемых в математике, статистике и анализе данных. Они характеризуются свойством ортогональности, что означает независимость и неперекрываемость компонентов модели. В контексте многомерного пространства, ортогональные модели связаны с ортогональными базисами, где каждая компонента измерение модели независима от остальных, и изменение одной компоненты не влияет на другие. Это обеспечивает более простой анализ данных и интерпретацию результатов. Был проведен контрскрининг обучающего набора из 39,312 соединений на цитотоксичность в клетках карциномы печени человека HepG2 , клетках скелетных мышц человека HSkMCs и клетках фибробластов легких человека IMR-90. Жизнеспособность клеток измеряли после 2-3 дней обработки каждым соединением в концентрации 10 мкМ, которая соответствует и широко используется в культурах клеток человека.
Как и выше, эти данные были использованы для обучения бинарных классификационных моделей, предсказывающих вероятность того, является ли новое соединение цитотоксичным для клеток HepG2, HSkMCs или IMR-90, на основе химической структуры соединения. Для ансамблей из 10 моделей Chemprop, обученных и проверенных, а затем протестированных на тех же данных, значения AUPRC для моделей составили 0,176, 0,168 и 0,335, соответственно. Это свидетельствует о положительной, но менее предсказуемой эффективности, чем у моделей для антибиотической активности, что может быть обусловлено более строгими критериями для объявления соединений нецитотоксичными. Фильтрация и визуализация химического пространства После удовлетворения эффективностью наших моделей, исследователи переобучили ансамбли из 20 моделей Chemprop на всех обучающих наборах данных, в результате чего были получены четыре ансамбля, предсказывающие активность антибиотиков, цитотоксичность HepG2, цитотоксичность HSkMCs и цитотоксичность IMR-90.
Кроме того, длительное применение антибиотиков приводит к резистентности у всей популяции — они перестают работать. Однако часто к вирусам присоединяются бактерии — тогда антибиотики становятся актуальными. Решение должен принимать врач, который имеет право назначить такой препарат даже в случае подозрения на присоединение бактериального процесса, чтобы не упустить время.
При этом расширяется и перечень медицинских услуг для диагностики ОРВИ. Теперь при наличии инфекции можно консультироваться не только у терапевта, инфекциониста, кардиолога, оториноларинголога и невролога, как раньше, но и записаться к акушеру-гинекологу, гематологу и пульмонологу. Что касается инструментальных методов лечения заболевания, то их расширили пульсоксиметрией.
Фундаментальное исследование процессов образования суперпатогенов привело их к созданию устойчивого к целому ряду антибиотиков микроорганизма. Малыми дозами противомикробных препаратов они превратили в такого «монстра» родственника возбудителя туберкулеза Mycobacterium smegmatis mc2 155, причем, без изменения его ДНК. Источник: Алексей Ватлин Туберкулез является одним из самых опасных заболеваний в мире. Его возбудитель — микроорганизм Mycobacterium tuberculosis. Как и многие другие патогены, со временем он обретает устойчивость резистентность к медицинским препаратам. За эту резистентность отвечает ген whiB7. Чтобы понять механизм ее возникновения, специалисты решили смоделировать для возбудителя патологии «больничные условия», то есть проверить, не являются ли причиной устойчивости те самые лекарства, которыми его пытаются лечить.
Минздрав исключил антибиотики и гормональные препараты из стандарта лечения ОРВИ
По словам руководителя отдела медицинской микробиологии НИЦЭМ имени Гамалеи, доктора биологических наук, профессора Наили Зигангировой, действует препарат таким образом, что бактерии не убивает, а обезоруживает и работать будет против широкого спектра инфекций, в том числе, внутрибольничных. Объяснить принцип работы новой российской разработки KP. RU попросил иммунолога, кандидата медицинских наук, генерального директора контрактно-исследовательской компании Николая Крючкова. Препарат рассчитан на подавление определенного вида бактерий — грамотрицательных. Судить об этом можно по отчетам I и II Фаз клинических испытаний нового антибиотика, которые были проведены для лечения больных с урогенитальной инфекцией мочевыводящих путей, вызванной грамотрицательной бактерией Синегнойной палочки Pseudomonas aeruginosa.
К виду грамотрицательных бактерий относятся, к примеру, и вызывающая пневмонию Klebsiella pneumoniae, и заражающая кровь Acinetobacter spp, и возбудитель гонореи Neisseria gonorrhoea. Новый российский антибиотик фтортиазинон, вероятно, подавляет у бактерий так называемую систему секреции третьего типа. Работает эта система весьма хитроумно.
Елизавета Минина Получение полностью синтетических антибиотиков, не являющихся модификациями природных, — одно из важнейших направлений борьбы с антибиотикорезистентностью. Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско на страницах Nature сообщили о получении целого ряда полностью искусственных антибиотиков группы A стрептограминов, которые эффективно подавляют рост штаммов золотистого стафилококка Staphylococcus aureus и других патогенных бактерий, устойчивых к известным стрептограминам. Стрептограминовые антибиотики подавляют синтез белка в клетках бактерий, атакуя бактериальную рибосому: соединения группы A связываются с ее пептидилтрансферазным центром и при этом повышают сродство туннеля для выхода пептида к антибиотикам группы B. Многие бактерии обладают устойчивостью к стептограминам группы A благодаря ферменту виргиниамицинацетилтрансферазе Vat , который ацетилирует антибиотики и тем самым инактивирует их. Получение новых стрептограминовых антибиотиков за счет модификации уже имеющихся пока не позволило создать соединения, которые решили бы проблему устойчивости к стептограминам.
Фото: unsplash. Разработанный российскими учеными фтортиазинон действует на возбудителей всех обследованных заболеваний и особо влияет на грамотрицательные бактерии с устойчивостью ко множеству лекарственных средств. Он подавляет так называемую третью транспортную систему, которая позволяет бактериям присоединиться к клеткам и подготовить их для проникновения следующих микроогранизмов.
Как цефтазидим и цефоперазон, цефепим может использоваться в лечении инфекций, ассоциированных с синегнойной палочкой. В значительной степени препарат «ускользает» от разрушения бета-лактамазами. Цефепим показан для лечения среднетяжелых и тяжёлых внебольничных и нозокомиальных инфекций, в том числе вызванных полирезистентной флорой [3]. Цефтаролина фосамил — цефалоспориновый антибиотик V поколения с активностью против метициллинрезистентного золотистого стафилококка MRSA и других грамположительных бактерий. Заявлена не меньшая эффективность цефтаролина при осложнённых инфекциях кожи по сравнению с ванкомицином и азтреонамом [4]. Тем не менее, не исключено, что к цефтаролину может развиваться устойчивость у MRSA за счёт изменения пенициллинсвязывающих белков. Резистентные к препарату штаммы были выявлены в Европе и Азии. Наряду с этим препарат сохраняет активность в отношении грамотрицательных микроорганизмов, но она на порядок слабее, чем у других цефалоспоринов. Цефтобипрол — ещё один цефалоспорин V поколения, предназначенный в первую очередь для лечения госпитальной и внебольничной пневмонии. Обладает высокой афинностью к пенициллинсвязывающему белку 2а метициллин-резистентных штаммов Staphylococcus aureus. Демонстрирует антимикробную активность в отношении широкого спектра грамположительных и грамотрицательных возбудителей, в том числе MRSA, коагулаза-негативных стафилококков, пневмонийного стафилококка, в том числе штаммов, резистентных к другим антибиотикам, Enterococcus faecalis. В отношении грамотрицательных патогенов цефтобипрол продемонстрировал хорошую активность in vitro, к нему чувствительны Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa и штаммы Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis [6]. Даптомицин Липопептидный антибиотик, используемый для лечения системных и опасных для жизни инфекций, ассоциированных с грамположительными микроорганизмами, даптомицин относится к числу критически важных для медицины. Препарат имеет особый механизм действия: он встраивается в клеточную мембрану, а затем изменяет её кривизну, создавая отверстия, которые пропускают ионы. Это вызывает быструю деполяризацию, потерю мембранного потенциала и в конечном счёте гибель бактериальной клетки [7]. Основные показания препарата: инфекции кожи и мягких тканей, бактериемия, правосторонний эндокардит, ассоциированные со S. Даптомицин активно связывается с лёгочным сурфактантом, поэтому его нельзя использовать для лечения пневмонии. Устойчивость к даптомицину встречается редко, однако отдельные случаи все же зарегистрированы. Механизм развития резистентности остаётся неизвестным. Обнаружено, что штамм Paenibacillus возрастом около 4 миллионов лет, выделенный из образцов почвы, обладает естественной устойчивостью к даптомицину [8].
В России создали универсальный антибиотик нового типа действия: как работает препарат
Минздрав исключил антибиотики из нового стандарта лечения ОРВИ в России. В первую очередь, киномицин считается более эффективной версией циклического липопептидного антибиотика даптомицина. Оказалось, что новые антибиотики способны воздействовать на широкий спектр патогенных грамотрицательных и грамположительных бактерий. Эффективность антибиотиков снижается из-за повышения сопротивляемости к антибиотикам у бактерий. Что известно о новом антибиотике? Созданному на основе нового соединения веществу дали название «иррезистин» (Irresistin-16).