Эффективность антибиотиков снижается из-за повышения сопротивляемости к антибиотикам у бактерий. Исследователи создали антибиотики нового класса, способные уничтожать широкий спектр бактерий, устойчивых к другим препаратам.
Как в мире разрабатывают новые антибиотики
Открыт антибиотик нового класса | Читайте все новости медицины на сайте Русского Медицинского журнала. Впервые обнаружен антибиотик, принадлежащий к совершенно новому классу лекарств, и он уже показал свою. Призыв ВОЗ к фармацевтической индустрии — поиск новых решений, направленных на борьбу с устойчивыми к действию антибиотиков "приоритетных патогенов", т.е. бактерий.
Российские ученые нашли новое семейство антибиотиков из группы липогликопептидов
Международная фармкомпания Astellas решила вывести с российского рынка антибиотик вильпрафен, аналогов которому в России пока нет, сообщило издание РБК. |. Рассказываем про самые эффективные антибиотики широкого спектра действия. крупнейший информационный. Минздрав России утвердил новый стандарт медпомощи взрослым при острых респираторных вирусных инфекциях, из которого были исключены антибиотики. МОСКВА, 20 июн – РИА Новости. Результаты демонстрируют, что гепотидацин является эффективным и безопасным пероральным антибиотиком для лечения неосложненных инфекций мочевыводящих путей.
Российские ученые создали суперпатоген: все антибиотики бессильны
Порядка сотни новых соединений может оказывать сопротивление устойчивым к уже существующим антибиотикам бактериям. Это изменение основано на понимании, что антибиотики эффективны против бактериальных, но не вирусных инфекций, к которым относится ОРВИ. У синтетического антибиотика выявлено серьёзное побочное действие. Открыта новая группа антибиотиков с уникальным механизмом атакующего действия на бактерии, что делает эти препараты очень перспективными, прежде всего, в контексте.
ТОП 10 антибиотиков широкого спектра действия нового поколения
Минздрав исключил антибиотики из нового стандарта лечения ОРВИ в России. Так ведь антибиотики применяют при бактериальном происхождении болезни (грипп). Новый российский антибиотик фтортиазинон, вероятно, подавляет у бактерий так называемую систему секреции третьего типа. Новый «антибиотик» поможет людям в борьбе с болезнями, которые научились «игнорировать» то, чем мы лечились раньше. По их словам, синтезированное ранее соединение может стать основой целого ряда новых лекарств, в том числе антибиотиков. Впервые обнаружен антибиотик, принадлежащий к совершенно новому классу лекарств, и он уже показал свою.
Новые антибиотики открыли иркутские ученые
Это должно помочь решить проблему устойчивости болезнетворных бактерий к противомикробным препаратам. Фото: 123rf. Отвечая на вопрос о проблеме резистентности устойчивости к широко используемым сегодня антибиотикам, Красников рассказал, что РАН формирует свои предложения, чтобы решить эту проблему. Действительно, буквально в перспективе мы столкнемся с тем, что не будет антибиотиков, которые нас будут защищать», — поделился Геннадий Красников.
Так вот, алгоритм запрограммировали так, чтобы он такими категориями не думал. После обучения на тренировочных 2335 молекулах нейросети дали примерно 6000 потенциальных лекарственных молекул, которые сейчас только изучаются и про которых неизвестно, как они действуют на бактерий. Задача была та же — найти вещества, подавляющие рост кишечной палочки. Из этих более чем 6000 нейросеть выбрала около сотни. Их протестировали на настоящих микробах, и оказалось, что одна из молекул, которую изучают как потенциальное лекарство от диабета, может быть весьма эффективным антибиотиком. Вещество назвали халицин или хэлицин, halicin — в честь компьютера HAL 9000 из «Космической одиссеи 2001» несколько сомнительный юмор, если вспомнить, какие проблемы HAL 9000 доставил героям фильма.
Впрочем, спасибо, что не Скайнет. Халицин действовал не только на кишечную палочку, но и на целый ряд других бактерий, включая штаммы, весьма устойчивые к самым разным антибиотикам. Обычно антибиотики создаю т так, чтобы они не давали бактериям синтезировать клеточную стенку, или мешали синтезировать белок, или мешали синтезировать нуклеиновые кислоты.
Carolina, которая вырабатывает антибиотик — кловибактин. Ученые показали, что кловибактин эффективен против широкого спектра патогенов. С его помощью исследователям даже удалось успешно вылечить мышь, зараженную резистентным золотистым стафилококком.
Сотрудничая с коллегами из Боннского университета Германия и Утрехтского университета Нидерланды , ученые смогли определить механизм действия кловибактина. Он отличался от известных ранее. Если обычно у антибиотиков всего одна молекулярная мишень, то у кловибактина их три. Все они являются молекулами, которые бактерии используют для синтеза клеточной стенки. С помощью твердотельного ядерного магнитного резонанса ученые также показали, как именно кловибактин связывается с одной из своих мишеней — пирофосфатом.
Напомним, что ранее Министерство здравоохранения РФ рекомендовало производителям доработать инструкции всех препаратов с цефуроксимом. Изменения коснутся нескольких разделов, включая «Противопоказания» и «Побочное действие».
В России работают над программой по созданию новых антибиотиков
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. Чтобы первыми узнавать о главных событиях в Ленинградской области - подписывайтесь на канал 47news в Telegram Увидели опечатку?
Как оказалось впоследствии, флуоресцентные свойства гауземицинов обусловлены наличием в них хлорированной аминокислоты 4-хлоро-L-кинуренина [3]. Ранее эту аминокислоту находили только у представителей одного семейства антибиотиков — таромицинов [4]. Вообще, структура гауземицинов оказалась удивительно необычной. Они представляют собой макроциклические пептиды из 14 аминокислот, в том числе непротеиногенных и D-аминокислот в частности, в их состав входит D-лейцин в седьмой позиции. Некоторые структурные мотивы, найденные в гауземицинах, чрезвычайно редки для веществ природного происхождения. Например, в природных пептидах до сих пор не находили тирозина, гликозилированного пентозой. Более того, в гауземицинах тирозин гликозилирован не чем-нибудь, а пентозой, известной как арабиноза, которая в природных гликопептидах почти не встречается.
Так что гликозилирование тирозина арабинозой можно считать уникальной чертой гауземицинов среди всех веществ естественного происхождения. Гауземицины A и B отличаются друг от друга радикалом, прикрепленным ко второму остатку орнитина. Рисунок 1. Структурные формулы и схема строения гауземицинов A и B [2] , рисунок адаптирован Как же синтезируется столь сложная молекула? Авторы работы нашли большой биосинтетический кластер генов, состоящий из 68 открытых рамок считывания, который обеспечивает синтез гауземицинов. Среди этих рамок считывания есть синтетаза нерибосомных пептидов, содержащая 14 модулей, ответственных за включение в молекулы фрагментов с определенной аминокислотной последовательностью. Интерес представляло происхождение редких аминокислот в составе гауземицинов. Известно, что 4-хлор-L-кинуренин синтезируется из триптофана [5] , а изучение биосинтеза гауземицинов позволило доказать, что ранее не известная 3-амино-4-гидроксифенилмасляная кислота синтезируется их фенилаланина. Для доказательства использовали элегантный метод: штамм-продуцент кормили фторированным фенилаланином и наблюдали включение атома фтора в состав этой уникальной аминокислоты.
Чем же гауземицины могут помочь в борьбе с антибиотикорезистентностью? Благодаря своей чрезвычайно необычной структуре они обладают рядом свойств, выделяющих их среди прочих липопептидных антибиотиков. Гауземицины не имеют классического участка связывания иона кальция, чем отличаются от анионных липопептидов, включая недавно описанные малацидины и кадазиды. Исследователи показали, что гауземицины обладают выраженной активностью в отношении грамположительных бактерий, в том числе метициллинрезистентного золотистого стафилококка MRSA — одного из самых опасных штаммов бактерий, обладающего множественной лекарственной устойчивостью. А вот против энтерококков и палочки Коха Mycobacterium tuberculosis гауземицины оказались бессильны. Как же гауземицины работают?
В их числе — грамотрицательные бактерии Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii и Pseudomonas aeruginosa, которых почти «не берут» существующие антибиотики ни по отдельности, ни в комбинациях. Исследователи не заметили, чтобы к новому антибиотику у бактерий вырабатывалась существенная лекарственная устойчивость. Это означает, что мутации в структуре сигнальной пептидазы слабо влияют на способность G0775 подавлять этот фермент, чего не скажешь про исходный ариломицин.
Причина тому — принципиально разные механизмы связывания с пептидазой. Отметим, что бактерии подразделяются на грамотрицательные и грамположительные в зависимости от того, насколько устойчиво они окрашиваются реактивом Грама. Первые обесцвечиваются при промывке, поскольку красителю не дает проникнуть внутрь клетки дополнительная внешняя мембрана. Инфекции, вызываемые грамотрицательными бактериями, гораздо труднее вылечить, потому что белковые мишени традиционных антибиотиков оказываются спрятаны под этой мембраной. Отметим также, что сигнальная пептидаза I типа отщепляет от созревающих белков концевые фрагменты, без чего эти белки не могут добраться до «мест назначения» внутри бактериальной клетки. У грамположительных бактерий этот фермент присутствует на поверхности клетки, а у грамотрицательных — под внешней мембраной.
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. Ученые работают над новыми вакцинами против распространенных инфекций, устойчивых к лекарствам, таких как гонорея или вызывающая диарею Shigella.
Существующие некоммерческие программы, такие как CARB-X, показали успехи в мотивировании фармацевтических компаний разрабатывать новые антибиотики. А законодатели в США надеются скоро принять Закон Пастера, предназначенный для дополнительного ускорения разработки. Однако все это лишь минимальные активности, которых недостаточно для предотвращения бактериального апокалипсиса в долгосрочной перспективе.
Как в мире разрабатывают новые антибиотики
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. Ансамбли были применены для прогнозирования антибиотической активности и цитотоксичности 12 076 365 соединений, включая 11 277 225 соединений из базы данных Mcule purchasable, в которой большинство соединений можно легко приобрести, не прибегая к собственному химическому синтезу, а также 799 140 соединений из базы данных Broad Institute. PAINS Pan-Assay Interference Compounds и Brenk substructures — это наборы подструктур, которые могут вызывать нежелательные эффекты или ложноположительные результаты в биологических экспериментах.
PAINS является набором химических структурных фрагментов, которые часто обнаруживаются в молекулах, проявляющих побочную активность. Brenk substructures представляют собой схожий набор подструктур, разработанный для выявления химических групп, которые часто связаны с нежелательными свойствами молекул, такими как токсичность, незаурядность или проблемы с разработкой лекарств. Наконец, оставшиеся соединения фильтруются на предмет структурной новизны, определяемой коэффициентом сходства Танимото — менее 0,5 по отношению к любому активному соединению в обучающем наборе данных. Коэффициент Танимото является метрикой, используемой для оценки сходства между двумя множествами или наборами данных преимущественно для молекул и генов. Коэффициент Танимото вычисляется как отношение числа общих элементов между двумя наборами к общему числу элементов в обоих наборах. Он может принимать значения в диапазоне от 0 до 1, где 0 означает полное отсутствие сходства, а 1 обозначает полное совпадение. Он позволяет отображать сложные многомерные данные на двух- или трехмерную плоскость, сохраняя при этом важные отношения и структуру в данных. Алгоритм t-SNE основывается на концепции близости объектов: близкие объекты в исходном пространстве имеют более высокие шансы быть близкими и после проекции на низкоразмерное пространство. Диаграмма с использованием алгоритма t-SNE t-distributed neighbor embedding показывает соединения с высокими и низкими оценками прогноза антибиотиков, а также соединения из обучающего набора данных при разных пороговых значениях оценки прогноза. Данная диаграмма позволяет визуализировать химическую схожесть или различие представленных соединений.
Активные соединения из обучающего набора данных красные точки в основном разделяют соединения с высокими оценками прогнозов зеленые, черные и фиолетовые точки от соединений с низкими оценками прогнозов коричневые точки Особое замечание: как указано в t-SNE, несколько найденных веществ структурно отличаются от активных соединений в обучающем наборе, что указывает на то, что разработанные модели обобщаются на невидимые химические пространства. Обоснование прогнозов классов антибиотиков Так как графовые нейронные сети делают прогнозы на основе информации, содержащейся в атомах и связях каждой молекулы, исследователи предположили, что соединения с высокими оценками прогноза антибиотической активности содержат подструктуры «обоснования» , которые в значительной степени определяют их оценки. Выявление таких обоснований обеспечило бы гарантии объяснимости модели для интересующих нас результатов. Оценка прогноза антибиотической активности для любого найденного вещества могла бы быть прямо отнесена к его обоснованию, так, что обоснование или же рационал , рассматриваемое самостоятельно как молекулярный вход в Chemprop, сразу бы обладало высокой оценкой прогноза антибиотической активности.
Ведущий автор, PhD в области биохимии и биомедицинских наук, сотрудник Университета МакМастера Гамильтон, Канада Бет Калп поясняет: «Любая бактерия окружена клеточной оболочкой, которая придает ей форму и является источником силы. Антибиотики, подобные пенициллину, препятствуют нормальному развитию оболочки, но открытые нами препараты действуют прямо противоположным образом, — они не дают оболочке разрушаться, что критически блокирует деление клетки. Это похоже на тюремное заключение бактерии в собственной мембране — она не сможет размножаться или расти». Изучая генетику уже известных микробов, вырабатывающих гликопептиды, ученые прежде всего обращали внимание на те гены, к которым не наблюдались эффекты резистентности, имея в виду перспективу использования таких веществ в качестве альтернативных антибиотиков. То, что мишенью и объектом действия выступает клеточная оболочка, группе удалось подтвердить с использованием визуализирующих технологий в сотрудничестве с коллективом Ива Бруна из Монреальского университета. В заключение Бет Калп говорит: «Данный подход может быть распространен на разработку других антибактериальных препаратов.
Если обычно у антибиотиков всего одна молекулярная мишень, то у кловибактина их три. Все они являются молекулами, которые бактерии используют для синтеза клеточной стенки. С помощью твердотельного ядерного магнитного резонанса ученые также показали, как именно кловибактин связывается с одной из своих мишеней — пирофосфатом. Это заинтересовало исследователей, так как пирофосфат является частью других молекул, составляющих клеточную стенку. При этом данная часть консервативна, то есть не подвержена мутациям. Так как кловибактин связывается с консервативной частью молекулы, бактериям может быть труднее выработать к нему устойчивость. В экспериментах ученые ни разу не наблюдали устойчивых к кловибактину бактерий. Микробиологи также обнаружили еще одно удивительное свойство кловибактина.
А в связи с миграцией населения супербактерии могут попасть на территорию России. В то же время фарманалитик и гендиректор компании DSM Group Сергей Шуляк считает, что антибиотикорезистентность — индивидуальная история. Поэтому здесь нет действенных или недейственных антибиотиков, все они действенные, — сказал Шуляк нашему корреспонденту. Стратегия — снизить количество антибиотиков С антибиотикорезистентностью борются уже не первый год. Недавно Минздрав разработал новый стандарт лечения ОРВИ, в котором предложил полностью исключить применение антибиотиков при лечении вирусов. Об этом же пациентам многие годы говорят врачи. Мы говорим пациентам, что антибиотик — не тот препарат, который можно купить в аптеке и пойти лечиться им. Нельзя применять их бездумно. Гаузе активно ведутся разработки и исследования новых противогрибковых и антибактериальных антибиотиков : астолидов, гауземицина, амикумацина. Сотрудники института также разработали комплекс новых антимикробных пептидных антибиотиков — эмерицеллипсинов. Противоопухолевые антибиотики, по словам Садыковой, разрабатываются в меньшей мере, потому что сейчас они стали менее актуальны и у них есть альтернативы. Для разработки новых антибиотиков ее уже нужно учитывать, — отметила она. Но волноваться по этому поводу не стоит, потому что антибиотиков нам хватает. Рынок наполнен антибиотиками и российского, и локального, и зарубежного производства. При этом отечественный рынок не завязан на какой-либо одной компании, заявил Шуляк. А вы принимали антибиотики без назначения врача? В связи с этим в Москве начали клинические исследования новых вакцин от коронавируса. Обновленный препарат будет защищать от нового штамма вируса XBB-1.
Лечиться будет нечем? В России остался только один действенный антибиотик
| Что за антибиотик иррезистин? | Рассказываем про самые эффективные антибиотики широкого спектра действия. |
| Новые антибиотики открыли иркутские ученые | Новый антибиотик также может быть эффективен против некоторых грибков. |
| В России работают над программой по созданию новых антибиотиков | Таким образом, скоро может наступить момент, когда антибиотики перестанут помогать пациентам при бактериальных инфекциях, например, при коклюше, скарлатине и дифтерии. |
Минздрав зарегистрировал антибиотик с новым механизмом действия
Об этом сообщил академик Геннадий Красников, выступая в Совете Федерации. 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.
В документе список лекарств содержал 61 наименование препаратов. В обновленной версии значится почти в два раза меньше лекарств — 33 препарата. Теперь в перечень входят такие препараты, как кагоцел, риамиловир, умифеновир и тилорон, а также анальгетик парацетамол.
Помимо этого, в новом документе дополнен список врачей, к которым пациент может обратиться при ОРВИ. В версии 2012 года упоминалось пять специалистов, теперь их восемь. Также сокращен и срок лечения — с 15 до 7 дней. В условия оказания помощи к стационарной добавили амбулаторную. Врачи сомневаются в эффективности антибиотиков при лечении ОРВИ.
Грамицидин С хорош тем, что спустя 81 год существования к нему по-прежнему отсутствует резистентность. Но антибиотик применяется только для наружного применения — им лечат заболевания полости рта и горла. В целом, в стране еще остались действенные антибиотики, которые изготавливают из заграничных субстанций. Это могут быть 1—3 препарата, не больше, — отметил Кондрахин. Лечили все болезни — получили суперинфекцию Задачу по производству своих антибиотиков осложняет антибиотикорезистентность — устойчивость бактерий к противомикробным препаратам. По словам Кондрахина, она возникла с появлением первого антибиотика на рубеже XX века и продолжает набирать обороты. RU — Это грандиозная проблема в фармакологии. Она начинается с момента появления антибиотиков в 1935 году, — рассказал он.
Особенно сильно антибиотикорезистентность выросла к туберкулезу. Палочку Коха, которая вызывает заболевание, стало тяжело убить. Сейчас человечество может оказаться в ситуации, когда появится суперинфекция устойчивая к антибиотикам. Почему развивается антибиотикорезистентность? По словам Кондрахина, всё дело в том, что люди стали лечить антибиотиками все болезни. И, мало того, сейчас изменяются стандарты на грамм массы тела, у нас и люди стали немного крупнее. Это всё привело к тому, что надо изменить отношение к антибиотикам. Пирогова Вторая причина — снижение дозы или кратности приема антибиотиков.
Так часто происходит в малообеспеченных странах, где нет денег на эти препараты. А в связи с миграцией населения супербактерии могут попасть на территорию России.
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.