Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Các nhà nghiên cứu đã thiết kế và tổng hợp các chất tương tự của một loại kháng sinh mới có hiệu quả chống lại các vi khuẩn đa kháng thuốc, mở ra con đường mới trong cuộc chiến chống lại các bệnh nhiễm trùng này.

Thuốc kháng sinh là loại thuốc sống còn trong điều trị bệnh do vi khuẩn. Tuy nhiên do việc sử dụng thuốc quá mức và lạm dụng thuốc, số lượng các chủng vi khuẩn đa kháng kháng sinh ngày càng tăng, ảnh hưởng đến hàng triệu người trên toàn thế giới. Sự phát triển của các hợp chất kháng khuẩn mới nhắm vào vi khuẩn đa kháng thuốc là một lĩnh vực nghiên cứu được quan tâm để có thể kiểm soát vấn đề ngày càng tăng này.

Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Satoshi Ichikawa tại Đại học Hokkaido dẫn đầu đã nghiên cứu phát triển các chất kháng khuẩn mới. Trong nghiên cứu gần đây nhất được công bố trên tạp chí Nature Communications, nhóm nghiên cứu nêu chi tiết sự phát triển của một hợp chất kháng khuẩn có hiệu quả cao, có hiệu quả chống lại hầu hết các vi khuẩn đa kháng thuốc phổ biến nhất.

Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu một nhóm các hợp chất kháng khuẩn gọi là sphaerimicin. Các hợp chất này ngăn chặn chức năng của một protein trong vi khuẩn gọi là MraY. MraY rất cần thiết cho sự nhân lên của vi khuẩn và đóng một vai trò trong quá trình tổng hợp thành tế bào vi khuẩn;  MraY cũng không phải là mục tiêu của các loại kháng sinh thương mại hiện có.

Giáo sư Ichikawa giải thích: "Sphaerimicin là hợp chất sinh học và có cấu trúc rất phức tạp. Chúng tôi bắt đầu thiết kế các chất tương tự với phân tử này để dễ sản xuất hơn đồng thời có hiệu quả hơn đối với MraY, do đó làm tăng hoạt tính kháng khuẩn của nó. Thuốc chúng tôi thiết kế có hiệu quả chống lại vi khuẩn Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA) và Enterococcus faecium kháng vancomycin (VRE), hai trong số các vi khuẩn đa kháng thuốc đang phổ biến. "

Nhóm nghiên cứu đã phân tích cấu trúc của sphaerimicin A bằng mô hình phân tử được hỗ trợ bằng tính toán, đồng thời thiết kế và tổng hợp hai chất tương tự của sphaerimicin là SPM1 và SPM2. Những chất này được phát hiện là có hiệu quả chống lại các vi khuẩn Gram dương.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã xác định cấu trúc của SPM1 liên kết với MraY. Bằng cách nghiên cứu cấu trúc này và so sánh nó với cấu trúc của các chất kháng khuẩn liên quan, họ đã xác định cách đơn giản hóa các phân tử. Nhóm đã thành công trong việc phát triển một chất tương tự có cấu trúc đơn giản hơn là SPM3, có hoạt tính tương tự như SPM1.

Ngoài hiệu quả chống lại MRSA và VRE, SPM còn có hiệu quả chống lại  Mycobacterium tuberculosis, vi khuẩn gây bệnh lao với các chủng đa kháng thuốc. 

Giáo sư Ichikawa kết luận: "Đóng góp quan trọng nhất của chúng tôi là xây dựng được bộ khung cốt lõi của sphaerimicin, có thể được sử dụng để phát triển nhiều chất kháng khuẩn hơn nhắm vào MraY và theo đó ức chế các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc. Sphaerimicin đặc biệt hứa hẹn vì MraY cũng có mặt ở vi khuẩn Gram âm". Công việc trong tương lai sẽ bao gồm tối ưu hóa các phân tử SPM hiện đang được phát triển và phát triển các kết hợp kháng sinh có chứa sphaerimicin để nhắm mục tiêu vào nhiều loại vi khuẩn hơn.

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221220113025.htm