Desarrollar antibióticos que se dirijan a bacterias resistentes a múltiples fármacos

Los investigadores han diseñado y sintetizado análogos de un nuevo antibiótico que es eficaz contra bacterias multirresistentes, abriendo un nuevo frente en la lucha contra estas infecciones.

Los antibióticos son fármacos vitales en el tratamiento de una serie de enfermedades bacterianas. Sin embargo, debido al continuo uso excesivo y mal uso, la cantidad de cepas de bacterias que son resistentes a múltiples antibióticos está aumentando y afecta a millones de personas en todo el mundo. El desarrollo de nuevos compuestos antibacterianos que se dirijan a bacterias resistentes a múltiples fármacos también es un campo activo de investigación para poder controlar este problema creciente.

Un equipo dirigido por el profesor Satoshi Ichikawa de la Universidad de Hokkaido ha estado trabajando en el desarrollo de nuevos antibacterianos. Su investigación más reciente, publicada en la revista Comunicaciones de la naturalezadetalla el desarrollo de un compuesto antibacteriano altamente efectivo contra las bacterias multirresistentes más comunes.

El equipo trabajó en una clase de compuestos antibacterianos llamados esferimicinas. Estos compuestos bloquean la función de una proteína en la bacteria llamada MraY. MraY es esencial para la replicación de bacterias y juega un papel en la síntesis de la pared celular bacteriana; tampoco es un objetivo de los antibióticos comerciales actualmente disponibles.

«Las esferimicinas son compuestos biológicos y tienen estructuras muy complejas», explicó Ichikawa, autor correspondiente del estudio. «Nos propusimos diseñar análogos de esta molécula que fueran más fáciles de fabricar y al mismo tiempo más efectivos contra MraY, aumentando así su actividad antibacteriana. El fármaco que diseñamos fue efectivo contra el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) y el Enterococcus resistente a la vancomicina. faecium (VRE), dos de las bacterias resistentes a múltiples fármacos más comunes».

El equipo analizó las estructuras de la esferimicina A mediante modelos moleculares asistidos por cálculo, y diseñó y sintetizó dos análogos de la esferimicina, SPM1 y SPM2. Se encontró que estos análogos eran efectivos contra bacterias Gram positivas.

Luego determinaron la estructura de SPM1 unida a MraY. Al estudiar esta estructura y compararla con la de agentes antibacterianos relacionados, determinaron cómo simplificar aún más las moléculas. Tuvieron éxito en el desarrollo de un análogo más simple, SPM3, cuya actividad era similar a SPM1.

Además de su eficacia contra MRSA y VRE, los SPM también fueron efectivos contra Mycobacterium tuberculosis, la bacteria que causa la tuberculosis y que tiene cepas multirresistentes.

«Nuestra contribución más significativa es la construcción del esqueleto central de la esferimicina, que se puede utilizar para desarrollar más agentes antibacterianos que se dirijan a MraY y, por lo tanto, a las cepas resistentes a múltiples fármacos. La esferimicina es más prometedora ya que MraY también está presente en las bacterias Gram negativas», concluyó Ichikawa. . El trabajo futuro incluirá la optimización de las moléculas SPM desarrolladas actualmente y el desarrollo de combinaciones de antibióticos que contienen esferimicina para atacar una gama más amplia de bacterias.