Nyt lille molekyle giver håb i kampen mod antibiotikaresistens

Forskere ved University of Oxford har udviklet et nyt lille molekyle, der kan undertrykke udviklingen af antibiotikaresistens i bakterier og gøre resistente bakterier mere modtagelige for antibiotika. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Chemical Science.

Den globale stigning i antallet af antibiotikaresistente bakterier er en af de største trusler mod folkesundheden og udviklingen, da mange almindelige infektioner bliver stadig vanskeligere at behandle. Lægemiddelresistente bakterier er allerede direkte ansvarlige for omkring 1,27 millioner dødsfald på verdensplan hvert år og bidrager til yderligere 4,95 millioner dødsfald. Uden hurtig udvikling af nye antibiotika og antimikrobielle midler vil dette tal stige betydeligt.

En ny undersøgelse foretaget af forskere fra Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI) og Department of Farmakology ved University of Oxford giver håb om at opdage et lille molekyle, der i kombination med antibiotika virker for at undertrykke udviklingen af lægemiddelresistens hos bakterier.

En måde, hvorpå bakterier bliver resistente over for antibiotika, er gennem nye mutationer i deres genetiske kode. Nogle antibiotika (såsom fluorquinoloner) virker ved at beskadige bakteriers DNA, hvilket får cellerne til at dø. Denne DNA-skade kan dog udløse en proces kendt som "SOS-responset" i de berørte bakterier. SOS-responset reparerer beskadiget DNA i bakterier og øger hastigheden af genetiske mutationer, hvilket kan fremskynde udviklingen af antibiotikaresistens. I et nyt studie har forskere ved Oxford identificeret et molekyle, der kan hæmme SOS-responset og derved øge effektiviteten af antibiotika mod disse bakterier.

Forskerne undersøgte en række molekyler, der tidligere er rapporteret at øge følsomheden af methicillinresistente Staphylococcus aureus (MRSA) over for antibiotika og forhindre MRSA SOS-responset. MRSA er en type bakterie, der normalt lever harmløst på huden. Men hvis den kommer ind i kroppen, kan den forårsage en alvorlig infektion, der kræver øjeblikkelig antibiotikabehandling. MRSA er resistent over for alle beta-laktam-antibiotika, såsom penicilliner og cephalosporiner.

Forskerne modificerede strukturen af forskellige dele af molekylet og testede deres aktivitet mod MRSA i kombination med ciprofloxacin, et fluorquinolon-antibiotikum. Dette gjorde det muligt for dem at identificere det mest potente SOS-responshæmmermolekyle, kaldet OXF-077. Når det kombineres med forskellige antibiotika fra forskellige klasser, gjorde OXF-077 dem mere effektive til at forhindre synlig vækst af MRSA-bakterier.

I et centralt fund testede teamet derefter følsomheden af bakterier behandlet med ciprofloxacin i flere dage for at bestemme, hvor hurtigt antibiotikaresistens udviklede sig med eller uden OXF-077. De fandt, at fremkomsten af ciprofloxacinresistens var signifikant undertrykt hos bakterier behandlet med OXF-077 sammenlignet med dem, der ikke blev behandlet med OXF-077. Dette er det første studie, der viser, at en SOS-responshæmmer kan undertrykke udviklingen af antibiotikaresistens i bakterier. Da tidligere ciprofloxacinresistente bakterier blev behandlet med OXF-077, blev deres følsomhed over for antibiotikumet desuden genoprettet til niveauet for bakterier, der ikke havde udviklet resistens.

Disse resultater tyder på, at OXF-077 er et nyttigt værktøjsmolekyle til yderligere at undersøge virkningerne af at hæmme SOS-responset i bakterier og til behandling af antibiotikaresistente infektioner. Yderligere undersøgelser er nødvendige for at teste disse molekylers egnethed til brug uden for laboratoriet, og dette vil være en del af det igangværende arbejde mellem IOI og Institut for Farmakologi i Oxford for at udvikle nye molekyler til at bremse og/eller vende udviklingen af antibiotikaresistens.