nuevo antibiótico creado por investigadores de Harvard supera los mecanismos de resistencia a los antimicrobianos
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| Descripción general y primer plano de la cresomicina unida al ribosoma bacteriano de Thermus thermophilus. Fuente: Yury Polikanov/Universidad de Illinois Chicago |
16 febrero 2024.- Un equipo dirigido por Andrew Myers, profesor de Química y Biología Química Amory Houghton, informa en Science que su compuesto sintético , la cresomicina, mata muchas cepas de bacterias resistentes a los medicamentos, incluidas Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa.
Aunque todavía no sabemos si la cresomicina y medicamentos similares son seguros y eficaces en humanos, los resultados muestran una actividad inhibidora significativamente mejorada contra una larga lista de cepas bacterianas patógenas que matan a más de un millón de personas cada año, en comparación con los antibióticos clínicamente aprobados.
La nueva molécula demuestra una capacidad mejorada para unirse a los ribosomas bacterianos , que son máquinas biomoleculares que controlan la síntesis de proteínas. La alteración de la función ribosómica es una característica distintiva de muchos antibióticos existentes, pero algunas bacterias han desarrollado mecanismos de protección que impiden que los medicamentos tradicionales funcionen.
La cresomicina es uno de varios compuestos prometedores que el equipo de Myers ha desarrollado, con el objetivo de ayudar a ganar la guerra contra las superbacterias. Continuarán avanzando con estos compuestos a través de estudios de perfiles preclínicos.
La nueva molécula del equipo de Harvard se inspira en las estructuras químicas de las lincosamidas, una clase de antibióticos que incluye la clindamicina comúnmente recetada. Como muchos antibióticos, la clindamicina se elabora mediante semisíntesis, en la que productos complejos aislados de la naturaleza se modifican directamente para aplicaciones farmacológicas. Sin embargo, el nuevo compuesto de Harvard es totalmente sintético y presenta modificaciones químicas a las que no se puede acceder por los medios existentes.
Las bacterias pueden desarrollar resistencia a los antibióticos dirigidos a los ribosomas mediante la expresión de genes que producen enzimas llamadas metiltransferasas de ARN ribosomal. Estas enzimas bloquean los componentes del fármaco que están diseñados para adherirse al ribosoma y alterarlo, bloqueando en última instancia la actividad del fármaco.
Para solucionar este problema, Myers y su equipo diseñaron su compuesto en una forma rígida que se parece mucho a su objetivo de unión, dándole un agarre más fuerte al ribosoma. Los investigadores llaman a su fármaco "preorganizado" para la unión ribosómica porque no necesita gastar tanta energía para ajustarse a su objetivo como lo hacen los fármacos existentes.
Los investigadores llegaron a la cresomicina utilizando lo que llaman síntesis basada en componentes, un método iniciado por el laboratorio Myers que implica construir grandes componentes moleculares de igual complejidad y unirlos en etapas posteriores, como secciones previas a la construcción de un complicado set de LEGO antes de ensamblarlo. a ellos. Este sistema modular y completamente sintético les permite fabricar y probar no sólo una, sino cientos de moléculas objetivo, lo que acelera enormemente el proceso de descubrimiento de fármacos.
Más información: Kelvin J. Y. Wu et al, An antibiotic preorganized for ribosomal binding overcomes antimicrobial resistance, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adk8013. www.science.org/doi/10.1126/science.adk8013
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