Un nuevo antibiótico creado por investigadores de Harvard supera los mecanismos de resistencia a los antimicrobianos que han hecho que muchos medicamentos modernos sean ineficaces y están provocando una crisis de salud pública mundial.
Un equipo dirigido por Andrew Myers, profesor Amory Houghton de Química y Biología Química, informa en Science que su compuesto sintético, la cresomicina, mata muchas cepas de bacterias resistentes a los medicamentos, incluidas Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa.
"Aunque todavía no sabemos si la cresomicina y medicamentos similares son seguros y eficaces en humanos, nuestros resultados muestran una actividad inhibidora significativamente mejorada contra una larga lista de cepas bacterianas patógenas que matan a más de un millón de personas cada año, en comparación con las clínicamente aprobadas. antibióticos", afirmó Myers.
La nueva molécula demuestra una capacidad mejorada para unirse a los ribosomas bacterianos, que son máquinas biomoleculares que controlan la síntesis de proteínas. La alteración de la función ribosómica es una característica distintiva de muchos antibióticos existentes, pero algunas bacterias han desarrollado mecanismos de protección que impiden que los medicamentos tradicionales funcionen.
La cresomicina es uno de varios compuestos prometedores que el equipo de Myers ha desarrollado, con el objetivo de ayudar a ganar la guerra contra las superbacterias. Continuarán desarrollando estos compuestos a través de estudios de perfiles preclínicos.
La nueva molécula del equipo de Harvard se inspira en las estructuras químicas de las lincosamidas, una clase de antibióticos que incluye la clindamicina comúnmente recetada. Como muchos antibióticos, la clindamicina se elabora mediante semisíntesis, en la que productos complejos aislados de la naturaleza se modifican directamente para aplicaciones farmacológicas. Sin embargo, el nuevo compuesto de Harvard es totalmente sintético y presenta modificaciones químicas a las que no se puede acceder por los medios existentes.
"El ribosoma bacteriano es el objetivo preferido de la naturaleza para los agentes antibacterianos, y estos agentes son la fuente de inspiración para nuestro programa", dijo el coautor Ben Tresco, estudiante de la Escuela de Graduados en Artes y Ciencias Kenneth C. Griffin. "Al aprovechar el poder de la síntesis orgánica, casi sólo estamos limitados por nuestra imaginación a la hora de diseñar nuevos antibióticos."
Las bacterias pueden desarrollar resistencia a los antibióticos dirigidos a los ribosomas mediante la expresión de genes que producen enzimas llamadas metiltransferasas de ARN ribosomal. Estas enzimas bloquean los componentes del fármaco que están diseñados para adherirse al ribosoma y alterarlo, bloqueando en última instancia la actividad del fármaco.
Para solucionar este problema, Myers y su equipo diseñaron su compuesto en una forma rígida que se parece mucho a su objetivo de unión, dándole un agarre más fuerte al ribosoma. Los investigadores llaman a su fármaco "preorganizado" para la unión ribosomal porque no necesita gastar tanta energía para ajustarse a su objetivo como lo hacen los fármacos existentes.
Los investigadores llegaron a la cresomicina utilizando lo que llaman síntesis basada en componentes, un método iniciado por el laboratorio Myers que implica construir grandes componentes moleculares de igual complejidad y unirlos en etapas posteriores, como secciones previas a la construcción de un complicado set de LEGO antes de ensamblarlo. a ellos. Este sistema modular y completamente sintético les permite fabricar y probar no solo una, sino cientos de moléculas objetivo, lo que acelera enormemente el proceso de descubrimiento de fármacos.
Lo que está en juego es claro. "Los antibióticos forman la base sobre la que se construye la medicina moderna", dijo el coautor y estudiante graduado Kelvin Wu. "Sin antibióticos, muchos procedimientos médicos de vanguardia, como cirugías, tratamientos contra el cáncer y trasplantes de órganos, no se pueden realizar".
Más información: Kelvin J. Y. Wu et al, Un antibiótico preorganizado para la unión ribosomal supera la resistencia a los antimicrobianos, Ciencia (2024). DOI:10.1126/science.adk8013. www.science.org/doi/10.1126/science.adk8013
Información de la revista: Ciencia
Proporcionado por la Universidad de Harvard
