Гонка вооружений в природе, обычно битва между хищником и добычей, является одним из самых захватывающих явлений в эволюционной биологии. Но одна гонка вооружений, которая выглядит не очень хорошо для людей, — это борьба между бактериями и антибиотиками, которые нам нужны для уничтожения патогенов.
А поскольку бактерии могут быстро развивать генетическую тактику выживания, намного быстрее, чем мы находим новые лекарства, устойчивость к антибиотикам продолжает распространяться.
Именно в этой генетической эволюции бактерий группа ученых из Медицинского колледжа Бэйлора установила свою точку зрения. присматривается, ищет лекарство, которое замедлит скорость изменений, давая антибиотикам больше времени для борьбы с инфекцией.
«Большинство людей с бактериальными инфекциями выздоравливают после завершения лечения антибиотиками, но есть также много случаев, когда люди выздоравливают, потому что бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотику, который затем больше не может убивать бактерии», — сказала автор-корреспондент д-р Сьюзан М. Розенберг. , профессор молекулярной генетики и генетики человека, биохимии и молекулярной биологии, а также молекулярной вирусологии и микробиологии в Бэйлоре.
В этом исследовании исследователи проверили 1120 существующих лекарств, одобренных для использования человеком, чтобы найти те, которые могут замедлить вниз генетические мутации в E. coli, и предотвратить ее устойчивость ко второму наиболее часто назначаемому антибиотику в США, ципрофлоксикану (ципро).
В культурах и моделях на мышах один препарат — деквалиния хлорид (DEQ), чаще всего используемый в качестве местного антисептика, — значительно замедлял развитие бактерий, что, в свою очередь, делало ципро более эффективным в борьбе с инфекцией.
«Вместе с ципро, DEQ снижал развитие мутаций, придающих устойчивость к антибиотикам, как в лабораторных культурах, так и на животных моделях инфекции, а у бактерий не развивалась устойчивость к DEQ», — сказал первый автор Инь Чжай, постдокторский сотрудник Розенберговской лаборатории. лаборатория «Кроме того, мы достигли этого эффекта замедления мутаций при низких концентрациях DEQ, что является многообещающим для пациентов».
Лекарства, замедляющие эволюцию, могут быть именно тем, что нужно этой гонке вооружений. Фактически, исследование предполагает, что конечной целью будет замедление эволюции патогенов до такой степени, что иммунная система организма сможет выполнять свою работу и антибиотики могут не потребоваться.
Стрессовая реакция у бактерий в присутствие ципро может привести к его быстрому размножению, например, в начале курса ципро, в конце или в случае пропуска каких-либо доз. Эта же реакция на стресс может активировать навыки выживания бактерий, работая в мутациях, которые защищают их от препарата. Прерывание работы этой встроенной программы является ключом к максимальному повышению эффективности антибиотиков.
Глобальная устойчивость бактерий к антибиотикам стала причиной почти 1,3 миллиона смертей в 2019 году. Ожидается, что число смертей возрастет до 10 миллионов в год. к 2050 году.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
