Otkriće biljnog toksina moglo bi pomoći u borbi protiv otpornosti bakterija na antibiotike

Moćan biljni toksin koji na jedinstven način ubija štetne bakterije istaknuo se kao jedan od najjačih kandidata za nove antibiotike posljednjih desetljeća, piše Yahoo News. Znanstvenici se nadaju da imaju novo oružje za borbu i kažu da toksin albicidin može uništiti superbakterije kao e.coli i salmonelu koje su sve otpornije na dostupne lijekove.

Albicidin je toksin koji proizvodi biljni patogen i koji uzrokuje razornu bolest plamenjače lišća trske. Patogen se širi po biljci, suši lišće i čini je neupotrebljivom. U novoj laboratorijskoj studiji znanstvenici su otkrili da je albicidin učinkovit protiv šest bakterija rezistentnih na antibiotike.

Eksperimenti pokazali obećavajuće rezultate

Dok su eksperimenti pokazali da albicidin obećava, farmaceutski razvoj do sada mu je bio otežan i spor jer znanstvenici nisu točno znali kako stupa u interakciju sa svojom metom, bakterijskim enzimom DNK, girazom. Enzim giraza veže se za DNK kroz niz elegantnih pokreta, uvija je u zavojnicu u procesu supersmotanja, što je ključno za pravilno funkcioniranje stanica.

Znanstvenici iz Velike Britanije, Njemačke i Poljske iskoristili su napredak u tehnologiji tzv. transmisijsku elektronsku mikroskopiju koja omogućava ispitivanje uzoraka na temperaturama čak do minus 273 stupnja Celzijusa. Snažnim mikroskopom otkrili su da albicidin formira L oblik koji mu omogućava interakciju sa girazom i DNK na jedinstven način.

Izaziva se smrt bakterije

U takvom stanju giraza se više ne može kretati kako bi spojila krajeve DNK, a albicidin se ponaša poput ključa bačenog između dva zupčanika. On sprječava da bakterija sastavi dva kraja što rezultira oštećenjem DNK i smrću bakterije. Znanstvenici kažu da se način na koji albicidin stupa u interakciju sa girazom dovoljno razlikuje od postojećih antibiotika da će molekula i njezini derivati vjerojatno djelovati na mnoge bakterije.

Autor studije dr. Dmitry Ghilarov iz John Innes Centra u Norwichu rekao je da, prema prirodi reakcije, albicidin cilja bitan dio enzima i bakterijama je teško na to razviti otpornost. “Sada kada imamo strukturalno razumijevanje, možemo napraviti više modifikacija albicida kako bi poboljšali učinkovitost i farmakološka svojstva.”

Već su iskoristili svoja otkrića

Tim ovih znanstvenika otkriće je već iskoristio da naprave poboljšanu verziju antibiotika za koji se pokazalo da je učinkovit protiv Escherichije coli, salmonele i pneumokoka.

“Vjerujemo da je ovo jedan od najuzbudljivijih kandidata za antibiotik u mnogo godina. Visoko je učinkovit u malim koncentracijama i vrlo je moćan protiv patogenih bakterija. Velika privilegija i najbolja nagrada za znanstvenika je biti prva osoba koja je vidjela molekulu vezanu za svoju metu i kako ona radi.”ponosan je dr Ghilarov. Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Nature Catalysis.

U 2019. godini od infekcija otpornih na antibiotike umrlo je skoro 1.3 milijuna ljudi, a brojke kažu da će do 2050.godine superbakterije ubijati 10 milijuna ljudi godišnje. Osim što su postojeći lijekovi postali neučinkoviti, u posljednjih 30 godina razvijena su tek jedan ili dva nova antibiotika.