Keemikud muutsid uute antibiootikumide otsimise legomänguks ({{commentsTotal}})

Autor/allikas: clement127/Creative Commons

Vaatamata üha laienevale antibiootikumresistentsusele on uute turule jõudnud antibiootikumide hulk viimasel kümnendil kokku kuivanud. Sadu baktereid tõrjuvaid toimeaineid sünteesinud keemikud esitlevad nüüd täiendavate antibiootikumide otsimiseks strateegiat, mis ei erine olemuslikult palju legoklotsidest lennuki ehitamisele.

''Päeva lõpuks taandub küsimus numbritele – kas suudame uusi antibiootikume välja töötada kiiremini, kui varem leitud ühendid resistentsuse laienemise tõttu oma mõju kaotavad. Paraku näeme, et hetkel ei tule neid olukorra leevendamiseks torust piisavalt palju,'' nentis sünteetilisele keemiale keskenduv Harvardi ülikooli keemik Andrew Myers ja strateegiat kirjeldava uurimuse vanemautor ERR Novaatorile antud intervjuus.

Põhjuseks on nii ravimifirmade leigus kui ka uute toimeainete leidmisega seonduvad tehnilised raskused. ''Antibakteriaalsed ühendid on ühed kõige keerukamad loodusest leitavad molekulid. Loodusel on õnnestunud tihedalt kokku pakkida väga palju reaktiivseid (keemilisi) rühmi. Nende ohutumaks ja tõhusamaks muutmine funktsionaalsust kahjustamata on seega äärmiselt raske,'' selgitas keemik. Teisisõnu pole võimalik looduses leiduvaid ühendeid muuta enamasti sedavõrd palju, et selle vastu resistentsuse bakter ei suudaks tõrjuda ka ''uut'' antibiootikumi.

Myers nägi lahendust meetodis, mis meenutab elektroonikaseadmete või veelgi lihtsamalt, legode kokku panemist. Kitsamalt keskendus ta kolleegidega makroliididele. Pea 70 aasta eest leitud antibiootikumide klassile, mille esindajaid, sh erütromütsiini, kasutatakse sageli juhul, kui nakkuse käes vaevleval patsiendil on penitsiliiniallergia.

''Kuigi makroliidid ise on keeruka ehitusega, õnnestus meil leida molekulis piirkonnad, kus andis aatomeid üksteisest lahti haakida. Jagasime molekulid sellega lihtsamateks ehitusplokkideks. Samal põhimõttel suudame tulusal viisil panna väikestest osadest kokku panna keerukaid seadmeid nagu arvutid või isegi lennukeid,'' sõnas Myers. Makroliidide olemus taandati sellega kaheksaks lihtsamaks ehituskiviks. Teoreetiliselt on võimalik neid omavahel kombineerides ja täpset positsiooni muutes ehitada kümneid tuhandeid uusi antibiootikumide kandidaate.

Ajakirjas Nature ilmunud töös kirjeldab keemik 305 erineva makroliidi sünteesi. Praeguseks on nad lisanud eelnevalt sünteestitutele veel sadakond täiendavat kandidaati. Ühendite mõju uurides selgus, et neist 83 protsendiga oli võimalik tõrjuda streptokokki Streptococcus pneumoniae, mille vastu aitavad ka käibel olevad klassi kuuluvad antibiootikumid. ''Mitmetest oli abi aga ka antibiootikumresistentsete mikroobide nagu MRSA (metitsilliinile resistentne Staphylococcus aureus) ja vankomütsiini trotsiva enterokoki vastu,'' lisas Myers.

Teadlane möönis, et kasutatud lahenduses pole olemuslikult midagi revolutsioonilist. Küll aga polnud keerukate molekulide väiksemateks tükkideks lahutamine alati kõige sirgjoonelisem. Nende sobival viisil liitmine nõudis aga teinekord täiesti uue reaktsiooni metodoloogia loomist ja töörühm pidi selleks kulutama mitu kuud.

Kõige selle juures pööras Myers kolleegidega olulist tähelepanu ka protsesside skaleeritavusele. Proovikatsetes ulatus sünteesitud toimeaine hulk paarikümnest milligrammist mõne grammini. ''Sealt edasi kilogrammideni jõudmine on täitsa mõeldav, kuid see ei tähenda, et tööstuskeemikud sellega üldse vaeva nägema ei peaks, aga neil on vähemalt hea põhi olemas,'' muigas keemik.

Pikemas perspektiivis annaks sünteesitud ühendite süstemaatiline uurimine lisakaemust, kuidas luua uusi täiesti uusi antibiootikumide klasse, millel puudub looduses analoog ning pole neist inspireeritud ei otseselt ega kontseptuaalselt. ''Me teame doksütsükliinide näol, et see on täiesti võimalik, kuid nende puhul oli pigem pooljuhusliku leiuga,'' märkis keemik.

Samas rõhutas Myers, et uue strateegia abil tuvastatud kandidaadid peavad enne kasutusse jõudmist tegema läbi samasuguse ohutusuuringute kadalipu, kui praegu käibel olevad antibiootikumid. ''Avalikkust tuleb kaitsta. Sünteetiline keemia annab aga meile võimaluse leida paljutõotavaid kandidaate märgatavalt kergemini,'' lisas keemik.



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: