Исследователи из Института Вистара (Филадельфия, США) открыли новый класс антибиотиков, которые уникальным образом сочетают прямое бактерицидное действие с одновременной стимуляцией иммунного ответа. Новые препараты были названы иммуноантибиотиками двойного действия (dual-acting immuno-antibiotics, DAIA).

Существующие антибиотики нацелены на важнейшие бактериальные функции, включая синтез нуклеиновых кислот и белков, построение клеточной мембраны и метаболические пути. Однако бактерии могут приобретать лекарственную устойчивость, изменяя бактериальную мишень, против которой направлен антибиотик, инактивируя лекарства или откачивая их.

Исследователи сосредоточились на метаболическом пути, который важен для большинства бактерий, но отсутствует у людей, что делает его идеальной мишенью для разработки антибиотиков. Этот путь, называемый метил-D-эритритолфосфатом (MEP) или немевалонатным путём, отвечает за биосинтез изопреноидов – молекул, необходимых для выживания клеток у большинства патогенных бактерий. Мишенью для антибиотика служил фермент IspH, важный для продукции изопреноидов.

Исследователи использовали компьютерное моделирование для проверки нескольких миллионов коммерчески доступных соединений на их способность связываться с ферментом и выбрали наиболее сильные из них, которые ингибируют функцию IspH, в качестве отправной точки для открытия лекарств.

Ранее доступные ингибиторы IspH не могли проникать через стенку бактериальной клетки, и исследователи учли это при создании нового препарата.

Оказалось, что новые антибиотики способны воздействовать на широкий спектр патогенных грамотрицательных и грамположительных бактерий.  Кроме того, в экспериментах было показано, что протестированные соединения нетоксичны для клеток человека.

Было продемонстрировано, что ингибиторы IspH стимулировали иммунную систему с более высокой бактериальной активностью и специфичностью, чем современные лучшие в своём классе антибиотики, при тестировании in vitro на клинических изолятах устойчивых к антибиотикам бактерий, включая широкий спектр патогенных грамотрицательных и положительных бактерий.