Automatizarea și chimia de ultimă generație pot schimba radical modul în care sunt descoperite antibioticele. Cu ajutorul unui sistem robotic capabil să sintetizeze rapid sute de compuși metalici, o echipă internațională de cercetători a identificat un posibil nou antibiotic, eficient împotriva bacteriilor și lipsit de toxicitate pentru celulele umane, o veste încurajatoare într-un context global marcat de creșterea alarmantă a rezistenței la medicamente, anunță Phys.org.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Rezultatele au fost publicate în revista Nature Communications și arată că, în doar o săptămână, cercetătorii au reușit să sintetizeze și să testeze peste 700 de compuși metalici. Dintre aceștia, un compus pe bază de iridiu s-a remarcat printr-o combinație rară… o eficiență ridicată împotriva bacteriilor și toxicitate scăzută pentru celulele umane.
O pandemie tăcută, fără soluții rapide
Rezistența bacteriilor la antibiotice este considerată una dintre cele mai mari amenințări la adresa sănătății publice globale. Peste un milion de oameni mor anual din cauza infecțiilor care nu mai răspund la tratamentele existente. În lipsa unor medicamente noi, proceduri medicale considerate astăzi de rutină, precum intervențiile ortopedice, chimioterapia sau transplanturile de organe, riscă să devină din nou extrem de periculoase, din cauza infecțiilor imposibil de controlat.
În acest context, dezvoltarea de noi antibiotice a stagnat timp de decenii. Procesul este lent, costisitor, iar interesul industriei farmaceutice a scăzut, din cauza rentabilității reduse. Tocmai de aceea, cercetătorii caută strategii alternative, care să accelereze descoperirea de molecule eficiente.
O abordare diferită: compușii pe bază de metale
Echipa condusă de dr. Angelo Frei, de la Departamentul de Chimie al Universității din York, a ales să exploreze o zonă mai puțin frecventată a cercetării medicale, antibioticele pe bază de metale.
Spre deosebire de majoritatea antibioticelor actuale, care sunt molecule „plate”, construite în jurul atomilor de carbon, compușii metalici au structuri tridimensionale. Această caracteristică le permite să interacționeze cu bacteriile în moduri diferite, potențial capabile să ocolească mecanismele de rezistență dezvoltate de microorganisme în fața medicamentelor clasice.
Roboți și „chimie click”, în loc de muncă manuală
Pentru a testa rapid această ipoteză, cercetătorii au apelat la un sistem robotic avansat și la așa-numita „chimie click”, o metodă eficientă prin care componentele moleculare sunt asamblate rapid și controlat.
Cercetătorul postdoctoral dr. David Husbands a folosit această platformă automatizată pentru a combina aproape 200 de molecule care se leagă de un atom central, cu cinci metale distincte. În mai puțin de o săptămână, sistemul a produs peste 700 de compuși metalici noi, un volum de muncă care, în mod tradițional, ar fi necesitat luni întregi de lucru în laborator.
După sinteză, toți compușii au fost testați atât pentru activitatea antibacteriană, cât și pentru toxicitatea asupra celulelor umane sănătoase. În urma acestui proces de selecție, șase substanțe au fost identificate ca potențiali „candidați de top” pentru dezvoltarea ulterioară.
Un candidat promițător pe bază de iridiu
Dintre cei șase, un compus pe bază de iridiu a atras atenția cercetătorilor. Acesta s-a dovedit eficient împotriva bacteriilor, inclusiv a unor tulpini apropiate de MRSA (Staphylococcus aureus rezistent la meticilină), una dintre cele mai periculoase bacterii rezistente la antibiotice. În același timp, testele au arătat o toxicitate scăzută pentru celulele umane, un indicator esențial pentru siguranța unui viitor medicament.
„De zeci de ani, dezvoltarea de noi antibiotice a stagnat. Metodele clasice sunt lente, iar industria farmaceutică s-a retras în mare parte din acest domeniu. Trebuie să găsim modalități complet diferite de a descoperi medicamente”, subliniază dr. Angelo Frei.
Potrivit cercetătorului, adevărata miză a studiului nu este doar identificarea unui singur compus promițător, ci demonstrarea unei metode care poate accelera dramatic procesul de descoperire. „Combinând automatizarea cu chimia inteligentă, putem explora rapid regiuni vaste și până acum neglijate ale spațiului chimic. Nu căutăm doar un ac în carul cu fân, cii construim un magnet mult mai puternic”.
