新しい合成分子が薬剤耐性菌を出し抜く可能性がある

米国では毎年推定 280 万人が抗生物質に耐性のある細菌による感染症に罹患しています。 によると 米国疾病予防管理センターに。 そのうち35,000人以上が死亡しています。

被害額が増大しているにもかかわらず、そして、 最終的な急増 スーパーバグによる死亡事故では、新しい抗生物質の開発がその脅威に追いついていません。 グラム陰性菌（抗生物質が通過するのが困難な内膜と外膜を持つ特に丈夫なタイプの細菌）に対抗できる新薬は、50年間市場に出ていない。

したがって、最終的にこれらの切実に必要とされている薬の1つになる可能性がかなり高い新しい物質が現場に登場したとき、科学者たちはそれは大変なことだと言う。

ハーバード大学とイリノイ大学シカゴ校の研究者らは、動物実験で複数の種類の細菌を効果的に退治する新しい分子を作成した。 そのヒットリストに含まれる微生物には、 黄色ブドウ球菌、 エシェリヒア属 大腸菌 現在入手可能なほとんどの抗生物質に対して耐性を持つようになったその他の病原体。

新しい分子と呼ばれる クレソマイシン、木曜サイエンス誌に記載された。

クレソマイシンはまだ医薬品ではなく、人体での臨床試験の準備も整っていません。 しかし、これはスーパーバグとの闘いに専念する非営利団体が新たな治療法に向けた十分に有望な一歩を示している。 ハーバード大学の創設者に120万ドルを寄付 今週、クレソマイシンと同様の物質を新しい経口抗生物質として開発する予定だ。

「プロジェクトに対してこれほど楽観的で興奮したことはありません」と彼は言いました。 アンドリュー・マイヤーズ、ハーバード大学の化学者で、その研究室がその分子を開発しました。

クレソマイシンは、強化リンコサミドとして知られる抗生物質の一種に属します。 それは、あらゆる生きた細胞の中に隠れている小さなタンパク質工場である細菌のリボソームを標的にすることによって機能します。

「リボソームは分子 3D プリンターとして見ることができます」と彼は言いました。 ユーリー・ポリカノフ、イリノイ大学シカゴ校の構造生物学者であり、論文の共著者です。

それらの機械がプラスチックの分子を取得し、それを使用してあらゆる形状の物体を構築するのと同じように、リボソームは RNA から遺伝情報を取得し、それを使用してタンパク質を作り出します。

タンパク質は事実上すべての細胞活動に不可欠であるため、リボソームは細菌にとって不可欠です。 多くの抗生物質がそれらを標的とするように設計されているのはこのためです。

しかし、細菌は常に進化しており、細菌を殺そうとする私たちの試みを阻止するのに役立つ新しい適応を取り入れています。 場合によっては、細菌はメチル基として知られる小さな化学物質をリボソームに挿入することによってこれを行います。 抗生物質がリボソームに結合しようとすると、そのメチル基が抗生物質を反発します。

ポリカノフ氏によると、メチル基は、抗生物質が取り込もうとしている場所に設置された小さな画鋲のように機能するという。

「針で刺されているときに座るのはあまり快適ではありません」と彼は言いました。

しかし、これまでの抗生物質とは異なり、クレソマイシンはリボソームに非常に強く結合するため、メチル基の効果を本質的に無効にします。

画鋲の例えに戻ると、ポリカノフ氏は、この分子は、画鋲を椅子に押し込むほどの力でリボソームシートに座っていると述べた。 リボソームの最善の防御機能が中和され、クレソマイシンが細菌を殺す働きを続けることができるようになります。

試験管では、クレソマイシンが数種類の細菌の増殖を阻害する点で、現在利用可能な抗生物質よりもはるかに効果的であることが証明されました。 これらには、カルバペネム耐性と呼ばれる厄介なバグが含まれていました。 アシネトバクター・バウマニ 病院でよく見られる症状ですが、 大腸菌 そして 淋菌、淋病を引き起こす細菌。

研究者らはその後、20匹のマウスを採取し、意図的にウイルスを感染させた。 メチシリン耐性 黄色ブドウ球菌、 MRSAとしてよく知られています。 半数のマウスには1日に4回クレソマイシンを注射し、残りの半数には有効成分を含まない注射を行った。

治療を受けなかったマウスは1匹を除いて2日後に死亡した。 対照的に、クレソマイシンを投与された10匹のマウスはすべて、治療後7日目でもまだ生きていました。

サイエンス誌の論文の中で、著者らはクレソマイシンがまだヒトでの臨床試験の準備ができていないことをすぐに指摘した。

ハーバード大学の研究室は、クレソマイシンと同じくらい効果的な分子を求めて60以上の分子を製造したが、それは、それらが作ることができる「指数関数的に多くの数」の可能なバリエーションのうちのごく一部にすぎないとマイヤーズ氏は述べた。 研究者たちが研究を続けるにつれて、最終的な医薬品開発にさらに適した候補が見つかるかもしれません。

しかし、この研究に関与していない専門家によれば、現段階でもクレソマイシンには刺激的な可能性があるという。

「おそらく 1,000 件に 1 件程度のプロジェクトが彼が理解できるレベルに到達するでしょう」と彼は言いました。 リチャード・アルム、抗生物質耐性菌対策バイオ医薬品アクセラレーター（CARB-X）の最高科学責任者であり、マイヤーズ氏に120万ドルの助成金を与えた。 アルム氏は、クレソマイシンが開発段階に到達する可能性のある薬剤のうち、最終的に米国食品医薬品局の承認を得るのに十分な肯定的なデータを持っているのは 30 ～ 40 人に 1 人であると推定しています。

CARB-X は、新しい抗生物質の開発を加速することに専念する世界的な非営利団体です。 これまでに抗生物質耐性感染症の治療、予防、診断に取り組む企業や学術機関に100件近くの助成金を提供している。 ボストン大学に本部を置くこのアクセラレーターは、 資金提供された 米国、英国、カナダ、ドイツの政府、ビル＆メリンダ・ゲイツ財団、ノボ ノルディスク財団によって支援されています。

アルム氏によると、抗生物質の開発が停滞しているのは、抗生物質が他の薬ほど儲かる可能性がないことが一因だという。 糖尿病や高血圧などの慢性疾患の治療薬のように、長期間服用することを目的としたものではありません。 そして医師は、細菌がそれらに対する耐性を獲得する機会を減らすために、最も強力なものをできるだけまれに使用したいと考えています。

これらすべてが、効果的な抗生物質の製造コストを回収することを非常に困難にしている、とアルム氏は述べた。 CARB-X のような取り組みは、パイプラインの枯渇を防ぐ試みです。

「家が燃えている場合、消防車を購入したり、消防士を雇ったり、消火活動に来るように訓練したりする時間はありません。 すぐに出発できるように準備する必要があります」とアルム氏は言いました。 「抗生物質も同様です。 病院に行ってスーパーバグに感染した場合は、棚にある抗生物質が必要になります。」