Le droghe progettate con le tecnologie di computazione avanzate hanno potuto aiutare i superbugs dell'ospedale dell'attrezzatura

I superbugs dell'ospedale quali MRSA o E.coli hanno potuto presto essere sottoposti agli attacchi da una nuova generazione di droghe progettate con l'aiuto delle tecnologie di computazione avanzate dalla ricerca di IBM e di STFC.

Le droghe progettate con le tecnologie di computazione avanzate hanno potuto aiutare i superbugs dell
La figura a mano sinistra mostra una vista laterale di una membrana batterica normale al disgaggio atomico. La figura destra manifestazioni due cambiamenti: 1) la membrana è allungata, rendente la più sottile; 2) il peptide antimicrobico (nel verde) ha perforato la membrana che lascia in acqua (blu). Il documento studia come 1) e 2) associazione insieme, uccidere il batterio efficacemente. (Credito: SCD/STFC)

I Superbugs stanno diventando costantemente più resistenti agli antibiotici, causanti una crisi degli antibiotici del `' e una grave minaccia alla salute pubblica.  in Europa da solo 25.000 morti sono state collegate a resistenza a antibiotici nel 2014. L'organizzazione mondiale della sanità stima che da ora al 2050 questa figura aumenti a 392.000 e che, mondiale, 10 milione di persone morirà dai superbugs intrattabili.

Parlando al forum economico mondiale all'inizio di quest'anno Matt Hancock, il Segretario di Stato per la sanità BRITANNICO, ha detto:

La resistenza antimicrobica è grande il pericolo ad umanità quanto il mutamento climatico o la guerra.„

Gli scienziati ora di calcolo dal dipartimento di calcolo scientifico di STFC (SCD), dal centro di STFC Hartree e dalla ricerca di IBM stanno lavorando insieme per capire come gli agenti antibiotici funzionano al livello molecolare e permettono ai primi punti nella progettazione efficiente delle droghe e dei trattamenti della generazione seguente. I loro risultati sono pubblicati nelle lettere fisiche di esame.

Facendo uso delle simulazioni su elaboratore ultra-su grande scala, che sono state fatte funzionare sullo Scafell Pike e supercomputer di potenza 8 di IBM al Hartree concentra, il gruppo ha indicato che gli sforzi meccanici sulle celle possono pregiudicare la potenza evidente degli antibiotici semplici.   

Alcuni agenti antibatterici uccidono i microrganismi attaccando le loro membrane cellulari, piombo alla dispersione ed alla morte della cella.  Ma la quantità di tensione nella membrana cellulare può fare una differenza.

Il Dott. Martyn Winn di SCD spiega:

Immagini la cella come pallone, in cui l'interfaccia del ` del pallone' è la membrana che protegge il batterio dentro. Poichè il batterio coltiva gli allungamenti della membrana e, come un pallone, è più facile da colpire i fori in. Agenti quali i peptidi antimicrobici, molecole naturali che i nostri organismi producono poichè una prima riga di difesa contro i batteri ed i virus, può poi più lanciare un riuscito attacco, strappanti i fori nella membrana ed inducenti il batterio a colare e efficacemente immagine al vivo alla morte.„

Questa infiltrazione della membrana egualmente tiene conto le droghe infiltrarsi nella cella. Il Dott. Valeria Losasso dell'autore principale da SCD ha detto:  “Come le molecole antibiotiche penetrano ed interrompono le membrane batteriche è strettamente connesse alla permeazione delle membrane, richiesta per consegnare le droghe agli obiettivi dentro la cella. Entrambi richiedono la barriera della membrana di essere superati. I nostri risultati possono quindi avere un più ampio impatto sulla consegna della droga, per esempio come barriere cellulari trasversali delle molecole prima che raggiungano l'apparato circolatorio.„

La progettazione delle droghe che mirano alle membrane microbiche è veduta come strategia di promessa, che gli scienziati continueranno a studiare.

Sorgente:

STFC

Riferimento del giornale:

Crain, 2019) modulazioni del J. et al. (della potenza antimicrobica del peptide in doppii strati lipidici sollecitati. Lettere fisiche di rassegna. doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.208103.