Jak vznikají antibiotika? Přelomový objev pomůže vyvinout léky proti odolným bakteriím

Čeští vědci ve spolupráci s japonskými kolegy odhalili, jak v přírodě vznikají nová linkosamidová antibiotika, která účinkují i na rezistentní bakterie. Nově získané poznatky lze využít při navrhování antibiotik nové generace proti odolnějším bakteriím. Na výzkumu se podíleli vědci z Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR (MBÚ AV ČR), který o tom informoval v tiskové zprávě, s Tokijskou univerzitou. Studii publikoval vědecký časopis Nature Chemistry.

Rezistence na antibiotika patří mezi jedny z nejvážnějších problémů současné medicíny. Vzniká, když bakterie získají schopnost odolávat účinkům antibiotik, která je dříve dokázala zničit. Tento proces je přirozenou součástí evoluce mikroorganismů, ale jeho rychlost výrazně zvyšuje nadužívání a nesprávné používání antibiotik ve zdravotnictví, zemědělství i každodenním životě.

Linkosamidová antibiotika vznikají složitým procesem z jednoduchých molekul. Proces funguje jako "výrobní linka" s důležitou rolí enzymů, které postupně upravují molekulu na výslednou látku schopnou zneškodnit bakterie. Vědci zjistili, že dva velmi podobné enzymy z různých bakteriálních kmenů vykonávají zcela odlišné funkce, což vede k tvorbě rozdílných antibiotik. Tento objev podle nich přináší zásadní poznatky o přírodních mechanismech tvorby léčiv.

"Každý enzym má svou specifickou úlohu. Podařilo se nám podrobně popsat, jak enzymy fungují, a zjistit, že příroda může změnou několika aminokyselin zásadně upravit celý proces biosyntézy," uvedl vedoucí českého týmu Zdeněk Kameník. Poznatky mohou vědci využít k vývoji nových léků, které budou účinné i proti bakteriím odolným vůči stávajícím antibiotikům.

Český tým již dříve vytvořil hybridní linkosamidové antibiotikum, které kombinuje vlastnosti dvou přírodních látek a vykazuje vysokou účinnost. Tento úspěch byl možný díky pochopení role enzymů v biosyntéze. Nový výzkum navíc detailně popsal klíčové aminokyseliny v katalytickém centru enzymů a jejich vliv na výslednou chemickou strukturu antibiotik.

Výzkum byl podpořen několika granty, včetně prémie Lumina Quaerentur od Akademie věd ČR.