Cấu trúc amyloid tiểu thuyết có thể dẫn đến các loại kháng sinh mới

Anonim

Vi khuẩn Staphylococcus aureus gây bệnh cao là một trong năm nguyên nhân phổ biến nhất gây nhiễm trùng bệnh viện. Chỉ tính riêng tại Hoa Kỳ, khoảng 500.000 bệnh nhân tại bệnh viện bị nhiễm trùng tụ cầu khuẩn. Nó là vi khuẩn chịu trách nhiệm về MRSA, mà không có vắc-xin.

Nhưng tất cả những điều đó có thể thay đổi, nhờ những phát hiện đột phá được công bố vào ngày mai trong Khoa học của một nhóm Công nghệ thuộc Viện Công nghệ Israel do Giáo sư Meytal Landau thuộc Khoa Sinh học. Các nhà nghiên cứu phát hiện, lần đầu tiên, các sợi amyloid độc đáo thông qua đó vi khuẩn Staphylococcus aureus kháng bệnh và có khả năng kháng thuốc cao tấn công các tế bào và hệ miễn dịch của con người. Nghiên cứu này có thể thúc đẩy việc phát hiện kháng sinh với một cơ chế hành động mới sẽ tấn công các độc tố vi khuẩn quan trọng.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra 'đạn dược' hỗ trợ vi khuẩn truyền nhiễm: một dạng mới của sợi amyloid có cấu trúc ba chiều được xác định ở độ phân giải nguyên tử, cho thấy cấu trúc đầu tiên của loại sợi độc này. Amyloids, là những protein nổi tiếng về sự liên kết với các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer và Parkinson, tạo thành một mạng lưới các sợi protein - tương tự như một mạng nhện - được đặc trưng bởi cấu trúc trật tự và cực kỳ ổn định. Sự ổn định này cho phép các protein chịu được những điều kiện khắc nghiệt mà protein thông thường không tồn tại.

Một trong những ví dụ nổi tiếng nhất của bệnh này là bệnh "Bò điên", đã bùng phát ở Anh năm 1986. Theo Giáo sư Landau, "Bệnh này làm ngạc nhiên cộng đồng khoa học vì nguyên nhân của nó không phải là vi rút, cũng không phải vi khuẩn, nhưng Một protein được gọi là Prion, có cấu trúc giống như amyloid, sau đó trở nên rõ ràng rằng một protein có thể truyền được, và do sự ổn định của nó, nó đã lây nhiễm cho những người tiêu thụ thịt bò bị ô nhiễm - có nghĩa là protein không bị phá vỡ trong các giai đoạn chế biến thịt, nấu ăn và tiêu hóa. "

Các prion "Mad Cow", giống như tất cả amyloids phát hiện cho đến nay, thuộc về một nhóm sở hữu những gì được gọi là một cấu trúc cross-ß. Trong nghiên cứu này, một amyloid của một cấu trúc hoàn toàn mới được phát hiện, được đặt tên là cross-α.

"Tại một thời điểm nào đó, chúng tôi biết rằng chúng tôi đã tìm thấy một thứ gì đó độc đáo, nhưng chỉ sau một vài chuyến đi tới máy gia tốc hạt tuần hoàn (Synchrotrons) ở Grenoble và Chicago, chúng tôi đã thành công trong việc xác minh nó là loại amyloid mới", giáo sư Landau cho biết. "Cần nhiều công việc hơn nữa trước khi chúng tôi có thể công bố phát hiện của chúng tôi, nhưng ngay từ giây phút đầu tiên, rõ ràng chúng tôi thấy rằng những gì chúng tôi có là một sự thay đổi mô hình."

Cô ước tính rằng phát hiện mới sẽ dẫn đến sự phát triển của kháng sinh với một cơ chế hành động mới. Các loại thuốc này sẽ ức chế sự hình thành amyloid do đó trung hòa một trong những 'vũ khí' quan trọng trong kho vũ khí của vi khuẩn gây bệnh này. Theo ý kiến ​​của cô, vì loại kháng sinh này không nhằm mục đích tiêu diệt vi khuẩn nhưng chỉ làm giảm độc tính của nó đối với con người, nó sẽ không dẫn đến sự phát triển nhanh chóng của tính kháng vi khuẩn đối với nó.

"Kháng thuốc kháng sinh phát triển trong vi khuẩn do áp lực tiến hóa - lựa chọn tự nhiên dẫn đến sự phát triển của vi khuẩn mà kháng sinh không thể giết được", bà nói. "Nếu chúng ta giảm bớt áp lực lên vi khuẩn và không giết nó mà là ngăn chặn các khía cạnh gây bệnh của nó, thì sức đề kháng có thể sẽ không vội vàng phát triển."

Khi nhìn về tương lai, Giáo sư Landau giải thích rằng "trong chính các học viện, thật khó để thực hiện một quá trình phát triển thuốc đầy đủ do chi phí bị cấm đòi hỏi. Tuy nhiên, chúng tôi có thể cung cấp cho các nhà phát triển thuốc với kiến ​​thức khoa học để tăng tốc và giảm Khám phá hiện tại là một bước đệm trong khía cạnh đó. Bây giờ thử thách của chúng tôi là tìm ra chất sẽ cản trở sợi fibril chéo, do đó 'giải giáp' vi khuẩn. "

"Từ quan điểm khoa học, có một bài học quan trọng ở đây - suy nghĩ ra khỏi cái hộp mở ra cánh cửa mới", cô tiếp tục. Giải mã cấu trúc mới của amyloid có thể dẫn đến những hiểu biết mới về cơ chế của các bệnh thoái hóa thần kinh. Nó cũng có thể dẫn đến việc khám phá ra 'amyloid' tốt tham gia vào việc bảo vệ tự nhiên của sinh vật chống lại nhiễm trùng. Nghiên cứu như vậy có thể dẫn đến sự phát triển các phương tiện bảo vệ chống độc tố mới có trong vi khuẩn và nấm.

menu
menu