«В этом методе используется концепция возвращения восприятия у бактерий, чтобы можно было не разрабатывать новые, а снова использовать уже доступные антибиотики. Разработка одного нового антибиотика может потребовать более млрд долларов и более 10-15 лет.
Новый стандарт лечения ОРВИ в России: антибиотики исключить, но можно обратиться к гинекологу
По ее словам, к грамицидину С практически отсутствует резистентность, он производится на территории России и продается в аптеках. При этом сейчас в мире набирает темпы устойчивость бактерий к антибиотикам, поэтому ученые сосредоточены на разработке новых антигенов. Садыкова отметила, что в НИИ по изысканию новых антибиотиков имени Г. Гаузе активно ведутся разработки и исследования новых противогрибковых и антибактериальных антибиотиков: астолидов, гауземицина, амикумацина. Сотрудники института также разработали комплекс новых антимикробных пептидных антибиотиков — эмерицеллипсинов. НИИ по изысканию новых антибиотиков им.
Источник: Алексей Ватлин Выяснилось, что малые дозы антибиотиков не убивали, а только укрепляли его «иммунитет», то есть, увеличивали активность основного гена-регулятора устойчивости whiB7. Так, ученые наблюдали значительное увеличение сопротивляемости микроорганизма под действием канамицина и офлоксацина. Наибольшая же сопротивляемость появлялась у него при контакте с тетрациклином. Таким образом, малые дозы сразу девяти разновидностей антибиотиков, в состав которых входят вышеназванные вещества, оказались не оружием, а «прививкой» для болезнетворного микроорганизма. По словам доцента РУДН, кандидата биологических наук Алексея Ватлина, подобные устойчивые микробы могут появляться в окружающей нас среде вследствие неконтролируемого использования антибиотиков в сельском хозяйстве, пищевом и фармацевтическом производствах.
При этом, как показали опыты, они не меняют своей ДНК, — новые свойства возникают у них за счет активации генов резистентности. Изучив механизмы происхождении лекарственной устойчивости, ученые надеются в будущем разработать новые методы борьбы с болезнетворными бактериями.
Также в список инструментальных методов лечения ОРВИ включили пульсоксиметрию. Кроме того, в новом стандарте расширили перечень медицинских услуг для диагностики ОРВИ. Теперь, помимо консультации у терапевта, инфекциониста, оториноларинголога, невролога и кардиолога, можно получить помощь акушера-гинеколога, пульмонолога и гематолога.
Антибиотики помогают людям быстро излечиваться от болезней путем уничтожения бактерий, которые спровоцировали их развитие.
Эти сложные химические соединения разрушают клеточную стенку болезнетворных бактерий, а потом уничтожают их ядра и другие компоненты. Когда бактерий не остается, спровоцированные ими воспаления исчезают и человек выздоравливает. Человечество создало много антибиотиков, но многие из них уже не эффективны На принимающих антибиотики людях лежит большая ответственность. После начала их приема очень важно пропить весь курс, даже если человек чувствует себя здоровым. Дело в том, что если забросить прием антибиотиков на полпути, в организме могут остаться болезнетворные бактерии. Хорошо себя чувствующий человек останется распространителем заболевания, а бактерии будут постепенно привыкать к воздействию антибиотика и со временем перестанут его бояться.
Важно понимать, что антибиотики не работают против вирусов. На сегодняшний день существуют тысячи натуральных и синтетических веществ, которые принимаются в качестве антибиотиков. А все потому, что за сотни лет миллиарды людей не допивали курс антибиотиков и бактерии обретали к ним устойчивость. На данный момент большая часть антибиотиков совершенно бесполезна. Но ученые постоянно занимаются разработкой новых видов.
Новые антибиотики открыли иркутские ученые
Решение видится в формировании отдельной государственной программы по созданию новых антибиотиков», — резюмировал Геннадий Красников. Новый российский антибиотик «Фтортиазинон», который разрабатывается в Центре Гамалеи, будет зарегистрирован в конце декабря или в январе, рассказал «» академик РАН. Тетраценомициновые антибиотики были обнаружены более 40 лет назад.
Народный репортер
- Последние новости
- Золотое производство
- Антибиотики нового класса получили с помощью «бактерий-убийц»
- Впервые за десятки лет обнаружены новые антибиотики: Наука: Наука и техника:
- Читайте также
новые антибиотики в лечении пневмоний, вызванных грам-отрицательными резистентными бактериями
Из находящихся сейчас в разработке лекарств менее 5 процентов — новые антибиотики», — рассказал политик. Эксперт назвал недопустимым применение антибиотиков для профилактики COVID-19 Основная причина — низкая инвестиционная привлекательность разработки антибиотиков для больших фармацевтических компаний, отметил он. При этом опыт пандемии показывает, что западные страны легко манипулируют явными и скрытыми санкциями на поставку лекарственных препаратов и оборудования, заявил законодатель. Также большой проблемой стало бесконтрольное применение антибиотиков при амбулаторной профилактике и лечении коронавирусной инфекции.
Фото: unsplash. Разработанный российскими учеными фтортиазинон действует на возбудителей всех обследованных заболеваний и особо влияет на грамотрицательные бактерии с устойчивостью ко множеству лекарственных средств.
Он подавляет так называемую третью транспортную систему, которая позволяет бактериям присоединиться к клеткам и подготовить их для проникновения следующих микроогранизмов.
В итоге чтобы открыть новый антибиотик, надо перебрать около 1 млн актиномицетов, а их спонтанные мутации способны свести на нет процесс в любой момент. Сегодня ученые создали условия для работы с «некультивируемыми» бактериями, чтобы выращивать их в пробирке, но это тоже недешево. Кроме того, современные технологии активно помогают в разработках: российские ученые создали алгоритм VarQuest, который за несколько часов выявил в 10 раз больше вариаций пептидных антибиотиков, чем многолетние исследования. А в MIT искусственный интеллект помог ученым найти эффективный препарат среди миллионов вариантов. Речь о халицине — веществе, воздействующем на широкий спектр бактерий, включая резистентные к большинству антибиотиков. Но это пока история не создания нового лекарства: на данном этапе просто обнаружено потенциально эффективное вещество. Однако даже без ИИ уже появились три новых сильных препарата разных фармакологических групп. Антибиотики, появившиеся в эпоху резистентности: Теиксобактин — антибиотик, показывающий высокую эффективность против мультирезистентного штамма золотистого стафилококка исследования проводились на мышах , туберкулезной палочки, сибирской язвы, при этом не вызывающий побочных эффектов. Бедаквилин — противотуберкулезный препарат, ингибирующий ферменты, участвующие в клеточном дыхании микобактерий.
Эффективен против штаммов с множественной, пре-широкой и широкой резистентностью, оказывает бактерицидное и бактериостатическое убивает или блокирует активность действие в зависимости от дозы. На данный момент есть информация о его эффективности в отношении Bacillus subtilis, Mycobacterium sp. Альтернатива антибиотикам После открытия пенициллина в 1928 году медицина полностью переключилась на изучение новой группы препаратов. Однако сейчас ученые вновь изучают вещества, способные оказывать тот же эффект, но более безопасно и эффективно. В первую очередь это препараты для активной и пассивной иммунизации — вакцины и антитела. Генетическая иммунизация должна помочь обеспечить организму пожизненную защиту, буквально «встроить» в него правильный ответ вирусам. Также тестируются «обратные» вакцины, которые не содержат болезнетворных частиц вируса. Они должны будут работать против менингококковой, стрептококковой, стафилококковой инфекции, возбудителя малярии и ВИЧ. Другая альтернатива антибиотикам — бактериофаги: часть естественной микрофлоры кишечника, способная убивать отдельные бактерии. В медицине их применяют еще с начала XX века, но не слишком активно.
Во-первых, сложно предсказать побочные реакции от такого лечения, поскольку геном фагов не изучен до конца. Во-вторых, если бактериофаг и будет эффективен против одного штамма бактерии, не факт, что он поможет против остальных. Частью фаготерапии также является использование фаголизинов — белковых веществ, которые есть в каждом живом организме. Они разрушают клеточную стенку бактерий, после чего в ход идут бактериофаги и антибиотики.
И это исследование только in vitro, то есть в пробирках. Клиническое исследование закончено только одно. Нам приходится верить регулятору на слово, что эти данные хорошие. Потому что они не опубликованы и, несмотря на то, что препарат уже одобрен, нет экспертного отчета на сайте реестра препаратов ЕАС. Минздрав вообще обязан по закону выкладывать его в течение пяти дней. Ну, посмотрим, появится в течение пяти дней экспертный отчет Минздрава или нет.
Что касается того, насколько он преодолеет резистентность к антибиотикам, тут еще важный вопрос, насколько к нему самому быстро возникнет резистентность. Это тоже, в принципе, должно быть частью исследовательской программы. Не знаю, насколько тщательно это изучалось. Еще один странный момент: во всех пресс-релизах и в СМИ говорят о том, что препарат одобрен по результатам третьей фазы клинических исследований.
Лечиться будет нечем? В России остался только один действенный антибиотик
Так ведь антибиотики применяют при бактериальном происхождении болезни (грипп). Это новый антибиотик, сделанный методом молекулярного моделирования для решения проблемы антибиотикорезистентности, работа над ним началась еще до пандемии. Новейшее лекарство не имеет аналогов и может стать заменой антибиотикам. Открыта новая группа антибиотиков с уникальным механизмом атакующего действия на бактерии, что делает эти препараты очень перспективными, прежде всего, в контексте.
Российские ученые создали антибиотик, активный против стойких больничных инфекций
«В этом методе используется концепция возвращения восприятия у бактерий, чтобы можно было не разрабатывать новые, а снова использовать уже доступные антибиотики. Исключив антибиотики из списка зарегистрированных в РФ лекарств для лечения ОРВИ, Минздрав добавил в него кагоцел, хлоргексидин, бромгексин, парацетамол. В перспективе мы намерены использовать эти свойства нашего соединения для разработки новых антибиотиков", говорит профессор физической химии Анна Шиповская. В российском представительстве Astellas подчеркивают, что с отечественного рынка уходят только эти антибиотики, другие препараты компании останутся.
Штамм «пирола» в 2024 году: что известно о новом варианте коронавируса
Он может принимать значения в диапазоне от 0 до 1, где 0 означает полное отсутствие сходства, а 1 обозначает полное совпадение. Он позволяет отображать сложные многомерные данные на двух- или трехмерную плоскость, сохраняя при этом важные отношения и структуру в данных. Алгоритм t-SNE основывается на концепции близости объектов: близкие объекты в исходном пространстве имеют более высокие шансы быть близкими и после проекции на низкоразмерное пространство. Диаграмма с использованием алгоритма t-SNE t-distributed neighbor embedding показывает соединения с высокими и низкими оценками прогноза антибиотиков, а также соединения из обучающего набора данных при разных пороговых значениях оценки прогноза. Данная диаграмма позволяет визуализировать химическую схожесть или различие представленных соединений. Активные соединения из обучающего набора данных красные точки в основном разделяют соединения с высокими оценками прогнозов зеленые, черные и фиолетовые точки от соединений с низкими оценками прогнозов коричневые точки Особое замечание: как указано в t-SNE, несколько найденных веществ структурно отличаются от активных соединений в обучающем наборе, что указывает на то, что разработанные модели обобщаются на невидимые химические пространства. Обоснование прогнозов классов антибиотиков Так как графовые нейронные сети делают прогнозы на основе информации, содержащейся в атомах и связях каждой молекулы, исследователи предположили, что соединения с высокими оценками прогноза антибиотической активности содержат подструктуры «обоснования» , которые в значительной степени определяют их оценки. Выявление таких обоснований обеспечило бы гарантии объяснимости модели для интересующих нас результатов. Оценка прогноза антибиотической активности для любого найденного вещества могла бы быть прямо отнесена к его обоснованию, так, что обоснование или же рационал , рассматриваемое самостоятельно как молекулярный вход в Chemprop, сразу бы обладало высокой оценкой прогноза антибиотической активности. Возможность классификации таких обоснований сделала бы прогнозы Chemprop более понятными для людей и позволила бы последующий анализ подструктур с помощью машинного обучения. Учитывая обученные модели Chemprop, удалось вычислить такие обоснования с помощью алгоритмов поиска на основе графов.
Эти алгоритмы позволили определить в контексте одной молекулы наименьшее обоснование с заданным пороговым числом атомов, имеющее положительное предсказывающее значение. Исследователи стремились найти обоснования, содержащие не менее восьми атомов и проявляющие высокие предсказательные оценки антибиотической активности, превышающие 0,1, с использованием поисковых деревьев методом Монте-Карло. Поиск методом Монте-Карло включает выбор начальной подструктуры, итеративное обрезание подструктуры и выбор удалений, приводящих к высоким оценкам предсказания, когда подграфы передаются в качестве входных данных в Chemprop. Итеративное обрезание подструктуры — это метод оптимизации моделей глубокого обучения путем последовательного удаления нейронов или связей с низкой значимостью. В начале процесса все нейроны или связи обучаются на тренировочных данных. Затем производится оценка значимости каждого нейрона или связи - например, на основе их вклада в ошибку модели или значения градиентов. После удаления происходит повторное обучение модели, чтобы компенсировать потерю ее емкости. Этот процесс повторяется, пока не достигнута желаемая эффективность модели. На рисунке показаны три возможных пути поиска от корня путем удаления периферийных связей или колец выделены оранжевым. Из-за ограничений места показаны только три шага от корня.
Для предсказания активности каждого листового узла используется Chemprop, и эти предсказания используются для обновления статистики каждого промежуточного узла при обратном проходе. Этот графический поиск выводит обоснование, объясняющее пороговое значение не менее 0,1 предсказательной оценки соединения, если оно сходится; в противном случае, если обоснование не найдено, то интересующий нас случай нельзя объяснить таким образом. Как и ожидалось, многие рационалы совпали с известными фрагментами структурных классов. Однако также обнаружили обоснования, которые не были связаны ни с одним известным классом антибиотиков. Поэтому цель заключалась в лучшей фильтрации структурно новых интересных соединений и исследовании их соответствующих обоснований. Новые фильтрованные подструктуры Основываясь на выявлении известных классов антибиотиков в результате проведенных анализов, и способности графовых обоснований то же, что и рационалы предсказывать подструктуры, диагностирующие высокие показатели антибиотической активности, исследователи попытались выявить структурно новые классы антибиотиков, предсказанные обученными моделями. Чтобы рассмотреть химические структуры с благоприятными свойствами для медицинской химии, исследователи удалили все найденные подструктуры, содержащие PAINS и Brenk-предупреждения, которые относятся к подструктурам, которые могут проявлять неспецифичную реакцию, мутагенность или иметь неблагоприятную фармакокинетику. Это уменьшило количество предсказанных вариантов с 3 646 до 2 209. Далее исследователи сосредоточились на поиске соединений, не похожих на те, что были в обучающем наборе. В результате был получен окончательный набор из 1 261 совпадения, из которых 162 были из базы данных Mcule и 1 099 - из базы данных Broad Institute.
Теперь все исследования будут сосредоточены вокруг этих 186 совпадений. Для того чтобы использовать эти рационалы для ясного прогнозирования структурных классов, предположили, что изучение химических основ, общих для рассматриваемых обоснований, позволит выделить наиболее значимые прогнозы структурных классов. Это особенно полезно для уменьшения объема выборки, поскольку типичные рационалы содержат большое количество атомов более 17 и отличаются друг от друга незначительными модификациями. Были вычислены химические основы с хотя бы 12 атомами, которые сохранялись во всех обоснованиях.
Исследователи достигли этого, меняя условия всего одной реакции. В одном случае они использовали золото, а в другом — синий свет.
Для создания новых биологически активных веществ обычно используются диазоэфиры — молекулы с азотом. Однако реакции с ними были изучены только с простыми веществами, такими как спирты и карбоновые кислоты. Чтобы получить новые соединения, которые могут стать лекарствами, включая эффективные антибиотики, нужно исследовать их реакции с более сложными «партнёрами». В одном эксперименте учёные провели реакцию между диазоэфирами и азотсодержащими кислотами, добавив катализатор на основе золота.
Для животных он малотоксичен всё-таки клетки животных и клетки бактерий сильно отличаются друг от друга и, что особенно важно, бактерии не могут стать к нему устойчивыми — либо, по крайней мере, устойчивость к халицину развивается намного, намного медленнее, чем к другим антибиотикам. Очевидно, такой успех был связан с тем, что машинный интеллект избавили от привычек мыслить химическими группами и механизмами действия. Кроме базы из 6000 молекул, исследователи дали нейросети ещё одну, в которой было более 107 млн молекулярных структур. Из них машина выудила 23 потенциальных антибиотика, а тесты на бактериях показали, что в них есть восемь, у которых действительно есть антибактериальная активность. Две молекулярные структуры из оставшихся восьми могут сработать даже против лекарственноустойчивых штаммов. Про лекарственную устойчивость бактерий мы неоднократно писали.
Это стало настоящей проблемой в медицине, и сейчас по всему миру ищут новые антибиотики, которые могли бы убивать именно таких устойчивых микробов. Время от времени появляются сообщения, что очередной суперантибиотик нашли в земле , или в утконосе , или в человеческом носу ; но надо думать, что с нейросетями дело тут пойдёт быстрее.
Но из любого правила есть исключение. Ознакомиться с другими материалами «Биомолекулы», посвященными антибиотикам, вы можете в тематической подборке « Антибиотики ». Бульон, который получается в результате брожения, осуществляемого бактерией Streptomyces sp. INA-Ac-5812, по сути, представляет собой целый коктейль пептидных антибиотиков, как уже сообщалось в предыдущих исследованиях [1]. Вообще, антибиотики пептидной природы уже давно вошли в клиническую практику.
На данный момент известны пептидные антибиотики с существенно различающимися механизмами действия. Пептидный антибиотик ванкомицин врачи используют уже много лет, и бактерии, разумеется, нашли способ, как увильнуть от его действия. Но сейчас продаются его полусинтетические аналоги оритаванцин , телаванцин , цефилаванцин , которые c переменным успехом применяются в клинической практике. Некоторые антибиотики, представляющие собой циклические пептиды, такие как колистин и даптомицин , используются как антибиотики последнего выбора при особо опасных инфекциях, когда все прочие антибиотики оказываются неэффективными и речь идет о жизни или смерти пациента. Авторы обсуждаемой статьи сумели из смеси антибиотиков, вырабатываемой Streptomyces sp. INA-Ac-5812, очистить ранее неизвестные липогликопептидные антибиотики, которые получили название гауземицины A и B [2]. Первоначально они были описаны как способные к флуоресценции вещества с широким спектром антибактериального действия. Как оказалось впоследствии, флуоресцентные свойства гауземицинов обусловлены наличием в них хлорированной аминокислоты 4-хлоро-L-кинуренина [3].
Ранее эту аминокислоту находили только у представителей одного семейства антибиотиков — таромицинов [4]. Вообще, структура гауземицинов оказалась удивительно необычной. Они представляют собой макроциклические пептиды из 14 аминокислот, в том числе непротеиногенных и D-аминокислот в частности, в их состав входит D-лейцин в седьмой позиции. Некоторые структурные мотивы, найденные в гауземицинах, чрезвычайно редки для веществ природного происхождения. Например, в природных пептидах до сих пор не находили тирозина, гликозилированного пентозой. Более того, в гауземицинах тирозин гликозилирован не чем-нибудь, а пентозой, известной как арабиноза, которая в природных гликопептидах почти не встречается. Так что гликозилирование тирозина арабинозой можно считать уникальной чертой гауземицинов среди всех веществ естественного происхождения. Гауземицины A и B отличаются друг от друга радикалом, прикрепленным ко второму остатку орнитина.
Рисунок 1.