Ett team ledd av forskare från det spanska nationella forskningsrådet (CSIC) har gjort ett viktigt genombrott i kampen mot superbuggar och deras resistens mot flera läkemedel. Forskare har designat molekyler som kan bryta de cellulära mekanismerna för bakteriell resistens med konventionella antibiotika. Resultaten av denna upptäckt publiceras i det senaste numret av tidskriften Cell .

Superbugs är bakteriestammar som är resistenta mot flera typer av antibiotika. Deras huvudsakliga egenskap är deras förmåga att mutera sitt DNA från en generation till nästa, gör sig resistenta mot de vanligaste antibiotika. Detta förvärras av andra faktorer, inklusive oförsiktig och urskillningslös användning av antibiotika, främst genom att inte fullfölja hela behandlingsperioden, och onödig självmedicinering.

Forskningen utfördes in vivo på möss och på bakterien Staphylococcus aureus, en av de mest livshotande stammarna, med tanke på dess resistens mot meticillin, speciellt i sjukhusmiljöer. Enligt Världshälsoorganisationen, personer infekterade med denna resistenta stam löper 64 procent större risk att dö än de som är infekterade med icke-resistenta stammar.

Arbetet fokuserade på att direkt attackera de områden av bakterierna där proteinerna samlas för att bilda komplex. "Dessa mikrodomäner i cellmembranet, kallade lipidflottar, är avgörande, eftersom de bildar många proteinkomplex relaterade till resistens mot antibiotika, säger Daniel López, forskare vid CSIC:s National Center for Biotechnology.

Sofistikerad cellulär organisation

Hittills, bakterier hade inte visat sig ha den komplexa cellulära organisationen baserad på monteringsplattformarna som finns i eukaryota celler. I dessa områden av cellmembranet, de proteiner som är ansvariga för att bilda stora komplex gör det effektivt. López säger, "Om de är begränsade till dessa små gårdar, bildandet av molekylära komplex som är viktiga för bakteriernas fysiologi uppnås framgångsrikt."

Efter karakterisering av bakteriens proteiner och lipider med hjälp av avancerade tekniker som kryotomografi, forskarna valde en grupp molekyler som kan demontera lipidflotterna. Många av dessa molekyler är desamma som de som ibland ordineras för att behandla högt kolesterol.

"Eftersom vi vet att många av proteinerna relaterade till antibiotikaresistens finns samlade i dessa mikrodomäner, vad vi har gjort är att skapa en strategi för att bryta ner dem och försöka eliminera deras motstånd. Molekylerna vi har designat gör att alla dessa proteiner slutar fungera och blir oorganiserade. Kortfattat, de lyckas få en resistent bakterie att sluta vara resistent, " påpekar CSIC-forskaren.

Kombinerad behandling

Forskarna föreslår att man använder dessa molekyler i kombination med meticillin vid behandling av invasiva infektioner av superbugs. Lopez säger, "För det första, resistens skulle demonteras innan man riktar en direkt attack mot bakterierna med ett vanligt antibiotikum. Det är intressant, eftersom alternativet nu öppnas för att bekämpa superbugs med ett helt nytt tillvägagångssätt."

Enligt forskarna, arbetet erbjuder nya möjligheter för konventionella antibiotika i kampen mot superbugs, förutsatt att de alltid används i kombination med de molekyler de har skapat. "Med detta, dödligheten orsakad av invasiva infektioner skulle minska, säger CSIC-forskaren.

Men tänk om bakterierna skulle mutera igen, bygga motstånd mot denna nya behandling? Enligt López, chansen att det händer är liten, eftersom eliminering av lipidflotterna "tar bort det biologiska trycket på bakterierna att förändras. Det vill säga, det påverkar inte deras överlevnad och, därför, de genomgår inte de förändringar som skulle skapa motstånd."