Forskare vid McMaster University har upptäckt unika egenskaper hos en mekanism som används av bakterier för att motstå en viktig klass av antibiotika. Den nya forskningen, publicerad i Nature Chemical Biology visar att resistens mot aminoglykosidläkemedel – som används för att behandla en mängd olika infektioner – är mycket mer komplex än man först trodde.

Ledande utredare Gerry Wright, professor i biokemi och biomedicinska vetenskaper vid McMaster, säger att hans labb observerade aldrig tidigare sett mångsidighet i ApmA, en länge studerad bakteriell resistensgen. Forskningen visade att genen okaraktäristiskt kan göra det möjligt för bakterier att utföra olika funktioner mot olika antibiotika.

Av de hundra eller fler aminoglykosidresistensenzymer som forskare känner till, säger Wright att bara den här har uppvisat ett så smidigt beteende.

"Det är en enhörning", säger han. "Det ser annorlunda ut, det fungerar annorlunda och det tillhör en helt annan familj av enzymer. Det är helt annorlunda än alla resistensmekanismer som vi förknippar med denna klass av antibiotika."

Wright, medlem av Michael G. DeGroote Institute for Infectious Disease Research, säger att aminoglykosider var bland de tidigaste antibiotika med klinisk relevans – och de första någonsin som var användbara mot tuberkulos. Men eftersom de har ordinerats sedan 1940-talet, säger han att "resistens mot dem har blivit ett verkligt problem" - förutom när det gäller apramycin.

"Antibiotikumet apramycin undviker de flesta mekanismer för resistens, och därför är det en stark kandidat för nya kliniska tillämpningar", säger han. "Tyvärr är den här mekanismen som vi har studerat inte en som läkemedlet kan undvika."

Wright säger att hans labs senaste upptäckt är betydelsefull eftersom apramycin för närvarande befinner sig i kliniska prövningar och, om det skulle passera, kommer det att vara avgörande att ha en grundlig förståelse för hur bakterier kan motstå läkemedlet för att utöka dess användbarhet.

"Om vi ​​ska ta ut den här drogen på marknaden, då är det bättre att vi vet vad fienden är", säger han. "Att lära sig mer om denna unika resistensmekanism kan ge information om uppföljande forskning om nästa generations apramycin eller diagnostik som kan upptäcka ApmA i bakterier."

Mer information: Emily Bordeleau et al, Mechanistic plasticity in ApmA möjliggör aminoglykosidpromiskuitet för resistens, Nature Chemical Biology (2023). DOI:10.1038/s41589-023-01483-3

Journalinformation: Kemisk naturbiologi

Tillhandahålls av McMaster University