Las drogas diseñadas con tecnologías de ordenadores avanzadas podían ayudar a superbugs del hospital del aparejo

Los superbugs del hospital tales como MRSA o E.coli podían pronto estar bajo ataque de una nueva generación de drogas diseñadas con la ayuda de tecnologías de ordenadores avanzadas de la investigación de STFC y de IBM.

Las drogas diseñadas con tecnologías de ordenadores avanzadas podían ayudar a superbugs del hospital del aparejo
La figura izquierda muestra una vista lateral de una membrana bacteriana normal en la escala atómica. La figura derecha demostraciones dos cambios: 1) la membrana se estira, haciéndola más fina; 2) el péptido antimicrobiano (en verde) ha pinchado la membrana que permitía en el agua (azul). El papel investiga cómo 1) y 2) cosechadora junto, para matar a la bacteria más efectivo. (Haber: SCD/STFC)

Los Superbugs están llegando a ser constantemente más resistentes a los antibióticos, causando una crisis de los antibióticos del `' y una amenaza grave a la salud pública.  En Europa solamente 25.000 muertes fueron conectadas a la resistencia antibiótico en 2014. La Organización Mundial de la Salud estima que en 2050 esta figura subirá a 392.000 y que, mundial, 10 millones de personas de morirá de superbugs intratables.

Hablando en el foro económico de mundo a principios de este año Matt Hancock, el Secretario de Estado BRITÁNICO para la salud, dijo:

La resistencia antimicrobiana es tan grande un peligro a la humanidad como cambio o la guerra de clima.”

Los científicos ahora de cómputo del departamento que calcula científico de STFC (SCD), del centro de STFC Hartree y de la investigación de IBM están trabajando juntos para entender cómo los agentes antibióticos operan en el nivel molecular, y habilitan los primeros pasos en el diseño eficiente de las drogas y de los tratamientos de la generación siguiente. Sus conclusión se publican en cartas físicas de la revista.

Usando las simulaciones por ordenador ultra-en grande, que fueron ejecutadas en el Scafell Pike y los superordenadores de la potencia 8 de IBM en el Hartree centra, las personas han mostrado que las tensiones mecánicas en las células pueden afectar a la potencia evidente de antibióticos simples.   

Algunos agentes antibacterianos matan a microorganismos atacando sus membranas celulares, llevando al fuga y a la muerte de la célula.  Pero la cantidad de tensión en la membrana celular puede diferenciar.

El Dr. Martyn Winn de SCD explica:

Imagínese la célula como globo, donde está la membrana la piel del ` del globo' que protege la bacteria dentro. Pues la bacteria crece los alargamientos de la membrana y, como un globo, es más fácil empujar los orificios en ella. Agentes tales como péptidos antimicrobianos, moléculas naturales que nuestras carrocerías producen pues una primera línea de defensa contra bacterias y virus, puede entonces más poner en marcha un ataque acertado, rasgando los orificios en la membrana y haciendo la bacteria escaparse y efectivo el corrimiento a la muerte.”

Esta penetración de la membrana también permite para que las drogas infiltren la célula. El Dr. Valeria Losasso del autor importante de SCD dijo:  “Cómo las moléculas antibióticos penetran y rompen las membranas bacterianas están estrechamente vinculadas a la penetración a través de los poros de membranas, requerida para entregar las drogas a los objetivos dentro de la célula. Ambos requieren la barrera de la membrana ser superados. Nuestros resultados pueden por lo tanto tener un impacto más amplio en lanzamiento de la droga, por ejemplo cómo las barreras celulares cruzadas de las moléculas antes de que alcancen el sistema circulatorio.”

El diseño de las drogas que apuntan las membranas microbianas se considera como estrategia prometedora, que los científicos continuarán investigar.

Fuente:

STFC

Referencia del gorrón:

Crain, 2019) modulaciones del J. y otros (de la potencia antimicrobiana del péptido en el lípido esfuerzo Bilayers. Cartas físicas de la revista. doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.208103.