I ricercatori di Howard Hughes Medical Institute che cesellano via al problema di resistenza a antibiotici ora hanno una spiegazione dettagliata di come l'obiettivo cellulare principale delle droghe in batteri si evolve per diventare resistente ad alcuni di questi farmaci. I risultati già piombo ai nuovi antibiotici sperimentali che stanno costruendi per aggirare la resistenza, che è un problema sanitario mondiale importante.
Piombo da Thomas A. Steitz, un ricercatore di Howard Hughes Medical Institute all'Yale University e Peter B. Moore, il professor di chimica a Yale, il gruppo di ricerca ha pubblicato i sui risultati nell'emissione del 22 aprile 2005 della Cella del giornale.
Steitz ed i suoi colleghi hanno studiato la base strutturale della resistenza batterica ad un gruppo di antibiotici che, mentre chimicamente abbastanza differenti, tutti inceppano l'attività della fabbrica difabbricazione in batteri più o meno allo stesso modo. Hanno studiato gli antibiotici di MLSBK, un acronimo per un gruppo di antibiotici che comprendono i macrolidi, i lincosamides, lo streptogramin B e i ketolides. Gli antibiotici di MLSBK funzionano legando al RNA, vicino al centro di peptidyltransferase, di grande sottounità del ribosoma. Il ribosoma è il commputer molecolare responsabile della traduzione delle informazioni genetiche sul RNA messaggero nelle serie lunghe di amminoacidi chiamati polipeptidi che sono usati per costruire il macchinario enzimatico delle cellule.
“Questi antibiotici sono clinicamente molto importanti e la resistenza a tali antibiotici è un problema sanitario importante,„ ha detto Steitz. “Sta diventando critico capire la base strutturale precisa della resistenza ed ancor più importante fare qualcosa.„ Steitz ha citato, per esempio, le statistiche recenti pubblicate nella Natura del giornale, specificante che gli ospedali negli Stati Uniti vedono ogni anno circa due milione casi delle infezioni resistenti agli antibiotici; 90.000 pazienti muoiono annualmente da tali infezioni.
Nei loro esperimenti, Steitz e la sua cristallografia a raggi x usata colleghi per fare le analisi strutturali ad alta definizione di grandi sottounità ribosomiali limitano agli una serie di antibiotici di MLSBK. In questa tecnica analitica, i raggi intensi dei raggi x sono diretti attraverso i cristalli delle proteine. La struttura atomica di fondo delle proteine è dedotta analizzando il reticolo della diffrazione dei raggi x.
Il gruppo di Steitz ha usato gli sottounità ribosomiali dal marismortui primitivo di Haloarcula di archaebacterium (Hma), che è trovato nel Mar Morto. Hanno scelto i ribosomi di Hma per i loro studi perché cristallizzano abbastanza bene per rendere i dati strutturali ad alta definizione, ma questi ribosomi, come quelli dagli eucarioti, sono resistenti alla maggior parte dei antibiotici di MLSBK.
I ricercatori hanno analizzato la struttura dell'eritromicina - fra gli antibiotici il ampiamente prescritti del macrolide - limitano ad una versione mutata del ribosoma di Hma che corrisponde ad un modulo trovato in batteri patogeni. I Loro studi hanno rivelato i dettagli dell'eritromicina che legano al modulo mutante del ribosoma di Hma che non sono d'accordo con le simili analisi da altri ricercatori, secondo Steitz. Gli studi dal gruppo di Steitz hanno reso le nuove informazioni sui principi chimici fondamentali che sono alla base dell'associazione dell'antibiotico al ribosoma come pure i nuovi dati circa come quella mutazione conferisce farmacoresistenza.
Steitz ed i suoi colleghi egualmente hanno analizzato la struttura altri di cinque antibiotici clinicamente importanti - azithromycin, telitromicina, clindamicine e virginiamycin M. e virginiamycin S - limitano al grande sottounità ribosomiale mutato. Steitz ha detto questi nuovi dettagli forniti studi circa la natura di farmacoresistenza che comprende questi antibiotici. Ancora, gli studi sui due moduli del virginiamycin offrono una spiegazione per come i due moduli di quel lavoro antibiotico sinergico ai batteri di uccisione.