Η πενικιλίνη ήταν το πρώτο αντιβιοτικό στον κόσμο που χρησιμοποιήθηκε στην κλινική πράξη.Μετά από χρόνια ανάπτυξης, όλο και περισσότερα αντιβιοτικά έχουν εμφανιστεί, αλλά το πρόβλημα της αντοχής στα φάρμακα που προκαλείται από την ευρεία χρήση αντιβιοτικών έχει γίνει σταδιακά εμφανές.
Τα αντιμικροβιακά πεπτίδια θεωρείται ότι έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής λόγω της υψηλής αντιβακτηριδιακής τους δράσης, του ευρέος αντιβακτηριακού φάσματος, της ποικιλίας, του ευρέος φάσματος επιλογής και των μεταλλάξεων χαμηλής αντοχής στα στελέχη στόχους.Επί του παρόντος, πολλά αντιμικροβιακά πεπτίδια βρίσκονται στο στάδιο της κλινικής έρευνας, μεταξύ των οποίων οι μαγκαινίνες (αντιμικροβιακό πεπτίδιο Xenopus laevis) έχουν εισέλθει στην κλινική δοκιμή Ⅲ.
Καλά καθορισμένοι λειτουργικοί μηχανισμοί
Τα αντιμικροβιακά πεπτίδια (amps) είναι βασικά πολυπεπτίδια με μοριακό βάρος 20000 και έχουν αντιβακτηριακή δράση.Μεταξύ ~ 7000 και αποτελείται από 20 έως 60 υπολείμματα αμινοξέων.Τα περισσότερα από αυτά τα ενεργά πεπτίδια έχουν τα χαρακτηριστικά της ισχυρής βάσης, της σταθερότητας στη θερμότητα και του αντιβακτηριακού ευρέος φάσματος.
Με βάση τη δομή τους, τα αντιμικροβιακά πεπτίδια μπορούν να χωριστούν χονδρικά σε τέσσερις κατηγορίες: ελικοειδή, φύλλα, εκτεταμένα και δακτυλιοειδή.Ορισμένα αντιμικροβιακά πεπτίδια αποτελούνται εξ ολοκλήρου από μία μόνο έλικα ή φύλλο, ενώ άλλα έχουν πιο πολύπλοκη δομή.
Ο πιο κοινός μηχανισμός δράσης των αντιμικροβιακών πεπτιδίων είναι ότι έχουν άμεση δράση έναντι των βακτηριακών κυτταρικών μεμβρανών.Εν ολίγοις, τα αντιμικροβιακά πεπτίδια διαταράσσουν το δυναμικό των βακτηριακών μεμβρανών, μεταβάλλουν τη διαπερατότητα της μεμβράνης, διαρρέουν μεταβολίτες και τελικά οδηγούν σε βακτηριακό θάνατο.Η φορτισμένη φύση των αντιμικροβιακών πεπτιδίων βοηθά στη βελτίωση της ικανότητάς τους να αλληλεπιδρούν με βακτηριακές κυτταρικές μεμβράνες.Τα περισσότερα αντιμικροβιακά πεπτίδια έχουν καθαρό θετικό φορτίο και επομένως ονομάζονται κατιονικά αντιμικροβιακά πεπτίδια.Η ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση μεταξύ κατιονικών αντιμικροβιακών πεπτιδίων και ανιονικών βακτηριακών μεμβρανών σταθεροποιεί τη σύνδεση των αντιμικροβιακών πεπτιδίων στις βακτηριακές μεμβράνες.
Αναδυόμενες θεραπευτικές δυνατότητες
Η ικανότητα των αντιμικροβιακών πεπτιδίων να δρουν μέσω πολλαπλών μηχανισμών και διαφορετικών καναλιών όχι μόνο αυξάνει την αντιμικροβιακή δραστηριότητα αλλά μειώνει επίσης την τάση για αντίσταση.Δρώντας μέσω πολλαπλών καναλιών, η πιθανότητα τα βακτήρια να αποκτήσουν πολλαπλές μεταλλάξεις ταυτόχρονα μπορεί να μειωθεί σημαντικά, δίνοντας στα αντιμικροβιακά πεπτίδια καλή δυνατότητα αντοχής.Επιπλέον, επειδή πολλά αντιμικροβιακά πεπτίδια δρουν σε θέσεις βακτηριακής κυτταρικής μεμβράνης, τα βακτήρια πρέπει να επανασχεδιάσουν πλήρως τη δομή της κυτταρικής μεμβράνης για να μεταλλαχθούν και χρειάζεται πολύς χρόνος για να εμφανιστούν πολλαπλές μεταλλάξεις.Είναι πολύ συνηθισμένο στη χημειοθεραπεία του καρκίνου ο περιορισμός της αντοχής στον όγκο και της αντοχής στα φάρμακα χρησιμοποιώντας πολλαπλούς μηχανισμούς και διαφορετικούς παράγοντες.
Η κλινική προοπτική είναι καλή
Αναπτύξτε νέα αντιμικροβιακά φάρμακα για να αποφύγετε την επόμενη αντιμικροβιακή κρίση.Ένας μεγάλος αριθμός αντιμικροβιακών πεπτιδίων υποβάλλονται σε κλινικές δοκιμές και δείχνουν κλινικές δυνατότητες.Απομένει να γίνει πολλή δουλειά για τα αντιμικροβιακά πεπτίδια ως νέους αντιμικροβιακούς παράγοντες.Πολλά αντιμικροβιακά πεπτίδια σε κλινικές δοκιμές δεν μπορούν να διατεθούν στην αγορά λόγω κακού σχεδιασμού δοκιμών ή έλλειψης εγκυρότητας.Επομένως, περισσότερη έρευνα σχετικά με την αλληλεπίδραση των αντιμικροβιακών που βασίζονται σε πεπτίδια με το περίπλοκο ανθρώπινο περιβάλλον θα είναι χρήσιμη για την αξιολόγηση των πραγματικών δυνατοτήτων αυτών των φαρμάκων.
Πράγματι, πολλές ενώσεις σε κλινικές δοκιμές έχουν υποστεί κάποια χημική τροποποίηση για να βελτιώσουν τις φαρμακευτικές τους ιδιότητες.Στη διαδικασία, η ενεργός χρήση προηγμένων ψηφιακών βιβλιοθηκών και η ανάπτυξη λογισμικού μοντελοποίησης θα βελτιστοποιήσουν περαιτέρω την έρευνα και την ανάπτυξη αυτών των φαρμάκων.
Αν και ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη αντιμικροβιακών πεπτιδίων είναι μια σημαντική εργασία, πρέπει να προσπαθήσουμε να περιορίσουμε την αντοχή των νέων αντιμικροβιακών παραγόντων.Η συνεχής ανάπτυξη διαφόρων αντιμικροβιακών παραγόντων και αντιμικροβιακών μηχανισμών θα συμβάλει στον περιορισμό του αντίκτυπου της αντοχής στα αντιβιοτικά.Επιπλέον, όταν ένας νέος αντιβακτηριακός παράγοντας διατίθεται στην αγορά, απαιτείται λεπτομερής παρακολούθηση και διαχείριση για να περιοριστεί όσο το δυνατόν περισσότερο η περιττή χρήση αντιβακτηριακών παραγόντων.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-04-2023