Новый антибиотик убивает патогенные бактерии, щадя здоровые микробы кишечника

Исследователи разработали новый антибиотик, который снизил или устранил устойчивые к лекарствам бактериальные инфекции в мышиных моделях острой пневмонии и сепсиса, при этом пощадив здоровые микробы в кишечнике мышей. Препарат под названием лоламицин также предотвратил вторичные инфекции Clostridioides difficile и был эффективен против более чем 130 мультирезистентных бактериальных штаммов в клеточной культуре.

Результаты опубликованы в журнале Nature.

Большинство одобренных клинически антибиотиков убивают либо грамположительные бактерии, либо и грамположительные, и грамотрицательные. Грамотрицательные бактерии имеют двойной слой защиты, что делает их более трудными для уничтожения. Немногие доступные препараты для борьбы с грамотрицательными инфекциями также убивают другие потенциально полезные грамотрицательные бактерии.

Чтобы решить проблему неизбирательного воздействия на грамотрицательные бактерии, команда сосредоточилась на препаратах, ингибирующих систему Lol — систему транспорта липопротеинов, которая присуща только грамотрицательным бактериям и генетически отличается у патогенных и полезных микробов.

В серии экспериментов был разработан структурный вариант ингибиторов Lol — лоламицин. В клеточной культуре он селективно воздействовал на лабораторные штаммы грамотрицательных патогенов, включая Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae и Enterobacter cloacae, и не оказывал влияния на грамположительные бактерии. В более высоких дозах лоламицин убивал до 90% клинических изолятов мультирезистентных E. coli, K. pneumoniae и E. cloacae.

При пероральном введении мышам с лекарственно-устойчивым сепсисом или пневмонией лоламицин спасал 100% мышей с сепсисом и 70% мышей с пневмонией.

Лечение стандартными антибиотиками амоксициллином и клиндамицином вызывало резкие изменения в структуре бактериальных популяций в кишечнике мышей. В отличие от них, лоламицин не вызывал никаких drastic changes в таксономическом составе в течение трех дней лечения или последующих 28 дней восстановления.

Исследование является proof-of-concept того, что можно разработать антибиотики против грамотрицательных инфекций, которые убивают патогенный микроб, щадя полезные бактерии в кишечнике. Для продолжения работы необходимы годы исследований: тестирование против большего числа штаммов, детальные токсикологические исследования и оценка скорости развития лекарственной устойчивости.