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 over for antibiotika. Forskningsresultaterne blev offentliggjort i Chemical Science.

Den globale stigning i antibiotika-resistente bakterier er en af de største trusler mod folkesundheden og udviklingen, da mange almindelige infektioner bliver stadig sværere at behandle. Lægemiddelresistente bakterier forventes allerede at være direkte ansvarlige for omkring 1,27 millioner dødsfald på verdensplan hvert år og bidrage til yderligere 4,95 millioner dødsfald. Uden den hurtige udvikling af nye antibiotika og antimikrobielle stoffer vil dette tal stige markant.

Ny forskning ledet af forskere fra Ineos Oxford Institute for Antimicrobial Research (IOI) og Department of Pharmacology ved University of Oxford giver håb om opdagelsen af et lille molekyle, der arbejder i kombination med antibiotika for at undertrykke udviklingen af lægemidler resistens hos bakterier.

En af måderne, hvorpå bakterier bliver resistente over for antibiotika, er gennem nye mutationer i deres genetiske kode. Nogle antibiotika (såsom fluorquinoloner) virker ved at beskadige bakteriernes DNA, hvilket fører til celledød. Imidlertid kan denne DNA-skade udløse en proces kendt som "SOS-responset" i de berørte bakterier. SOS-responset reparerer beskadiget DNA i bakterier og øger hastigheden af genetisk mutation, hvilket kan fremskynde udviklingen af antibiotikaresistens. I en ny undersøgelse har Oxford-forskere identificeret et molekyle, der kan undertrykke SOS-responset og derved øge effektiviteten af antibiotika mod disse bakterier.

Forskere undersøgte en række molekyler, der tidligere er rapporteret at øge følsomheden af methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) over for antibiotika og forhindre SOS-responsen af MRSA. MRSA er en type bakterier, der normalt lever harmløst på huden. Men hvis det kommer ind i kroppen, kan det forårsage en alvorlig infektion, der kræver øjeblikkelig behandling med antibiotika. MRSA er resistent over for alle beta-lactam-antibiotika, såsom penicilliner og cephalosporiner.

Forskerne modificerede strukturen af forskellige dele af molekylet og testede deres virkning mod MRSA i kombination med ciprofloxacin, et fluorquinolon-antibiotikum. Dette gjorde det muligt at identificere det mest potente SOS-respons-hæmmermolekyle, 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 nøglefund testede holdet derefter følsomheden af bakterier behandlet med ciprofloxacin i flere dage for at bestemme, hvor hurtigt resistens mod antibiotika udvikler sig med eller uden OXF-077. De fandt, at fremkomsten af ciprofloxacinresistens var signifikant undertrykt i bakterier behandlet med OXF-077 sammenlignet med dem, der ikke blev behandlet med OXF-077. Dette er den første undersøgelse, der viser, at en SOS-responshæmmer kan undertrykke udviklingen af antibiotikaresistens i bakterier. Ved behandling af tidligere ciprofloxacin-resistente bakterier genoprettede OXF-077 desuden deres følsomhed over for antibiotika til niveauet for bakterier, der ikke havde udviklet resistens.

Disse resultater tyder på, at OXF-077 er et nyttigt værktøjsmolekyle til yderligere undersøgelse af virkningerne af SOS-responshæmning i bakterier og til behandling af antibiotika-resistente infektioner. Yderligere forskning er nødvendig for at teste disse molekylers egnethed til brug uden for laboratoriemiljøet og vil indgå i det igangværende arbejde mellem IOI og Oxfords farmakologiske afdeling for at udvikle nye molekyler til at bremse og/eller vende udviklingen af antibiotikaresistens.