Un compus natural din bacteriile solului oferă o nouă abordare în tratarea tuberculozei rezistente la medicamente
Peste 10 milioane de oameni se îmbolnăvesc anual de tuberculoză, potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, ceea ce face din această boală una dintre cele mai letale afecțiuni infecțioase la nivel global. Tratamentul este de lungă durată și implică, de regulă, o combinație de mai multe antibiotice administrate timp de mai multe luni. Tulpinile rezistente la medicamente sunt deosebit de problematice, deoarece antibioticele folosite împotriva lor sunt doar parțial eficiente, ceea ce creează o nevoie urgentă de compuși noi capabili să depășească rezistența existentă.
O echipă internațională condusă de Institutul Helmholtz pentru Cercetare Farmaceutică Saarland, împreună cu Institut Pasteur și Université Paris Cité, a demonstrat că un compus natural numit corramicină are un efect anterior necunoscut împotriva agentului patogen al tuberculozei și îl atacă printr-un mecanism nou. Rezultatele au fost publicate în revista Advanced Science.
Identificarea compusului promițător
Studiul a început cu o screeningare a unei biblioteci extinse de extracte de mixobacterii împotriva agentului patogen Mycobacterium tuberculosis. Cercetătorii au identificat corramicina ca un candidat promițător. În laborator, compusul natural s-a dovedit eficient împotriva mai multor forme ale agentului patogen, inclusiv a tulpinilor provenite din probe clinice deja rezistente la antibioticele uzuale. Rezultatele sugerează că corramicina ar putea fi eficientă acolo unde medicamentele consacrate își ating limitele.
Studiul a fost realizat în strânsă colaborare între Institutul Helmholtz pentru Cercetare Farmaceutică Saarland și dr. Stéphanie Petrella de la Institut Pasteur din Paris și Université Paris Cité, precum și cu parteneri din Centrul German pentru Cercetarea Infecțiilor, inclusiv grupurile de cercetare conduse de Jan Rybniker de la Spitalul Universitar din Köln și Norbert Reiling de la Centrul de Cercetare Borstel, Centrul Pulmonar Leibniz.
Distrugerea ADN-ului printr-un atac distinct
„Știam deja că corramicina este o substanță naturală cu activitate antibiotică. Noutatea constă în faptul că am reușit să demonstrăm activitatea sa pronunțată împotriva Mycobacterium tuberculosis și, în același timp, să elucidăm modul în care substanța distruge agentul patogen”, a declarat dr. Franziska Fries, cercetător în departamentul „Produse Naturale Microbiene” de la Institutul Helmholtz pentru Cercetare Farmaceutică Saarland.
„Ceea ce este deosebit de interesant este că corramicina atacă ținta sa celulară, giraza ADN, într-un mod diferit față de fluorochinolone — antibiotice deja utilizate în clinică care vizează, de asemenea, giraza ADN. Acest lucru explică și de ce corramicina rămâne eficientă împotriva bacteriilor rezistente la fluorochinolone”, a adăugat cercetătoarea.
Giraza ADN este o enzimă de care bacteriile au nevoie pentru a-și replica materialul genetic. Echipa de cercetare a arătat că corramicina nu doar inhibă această enzimă, ci o aduce într-o stare în care aceasta dăunează bacteriilor. Compusul natural se leagă de girază după ce aceasta a tăiat ADN-ul și împiedică enzima să reunească corect firele de ADN. Acest lucru provoacă daune severe materialului genetic, ucigând în cele din urmă bacteriile.
Criomicroscopia electronică a oferit informații importante despre acest mecanism, permițând cercetătorilor să vizualizeze exact modul în care corramicina se leagă de giraza ADN.
Obstacole de producție rămân pentru corramicină
Corramicina fusese investigată într-un program de dezvoltare anterior, în colaborare cu Sanofi/Evotec, cu accent pe bacteriile Gram-negative care cauzează infecții ale tractului urinar. În ciuda potențialului farmaceutic aparent, dezvoltarea ulterioară nu a fost continuată din cauza costurilor ridicate de producție. Cu toate acestea, activitatea demonstrată împotriva Mycobacterium tuberculosis oferă acum un motiv pentru a reexamina corramicina.
„Rezultatele noastre arată că corramicina este un punct de plecare promițător pentru dezvoltarea de noi compuși activi împotriva tuberculozei rezistente la medicamente”, a declarat Rolf Müller, director științific al Institutului Helmholtz pentru Cercetare Farmaceutică Saarland și șeful departamentului „Produse Naturale Microbiene”. „Totuși, înainte de a putea fi dezvoltată într-un medicament, producția substanței, activitatea sa în corpul uman și proprietățile sale farmacocinetice, în special, trebuie optimizate în continuare.”
Studiul nu oferă doar o explicație pentru efectul antituberculos al corramicinei, ci pune și bazele dezvoltării ulterioare a acestei clase de produse naturale. În același timp, demonstrează potențialul produselor naturale microbiene în căutarea de noi mecanisme de acțiune împotriva agenților patogeni rezistenți la medicamente.
