Forscher entwickeln neuen Ansatz für das bezwingen superbugs

Einem wissenschaftlichen team von der Case Western Reserve University School of Medicine und der Cleveland Clinic hat eine neue Methode entwickelt, um zu identifizieren, second-line-Antibiotika, die wirksam sein können, die in der Tötung Keime bereits resistent gegen first-line-Antibiotika—möglicherweise helfen überwinden Antibiotika-Resistenz. Diese neue Forschung bietet einen Ansatz Kliniker konsultieren könnte bei der Entscheidung eine Antibiotika-Behandlung Kurse werden am effektivsten für die Patienten. Die Methode basiert auf einem mathematischen Modell, geschaffen von Jacob Scott, MD, DPhil, principal investigator und assoziierte Mitarbeiterin an der Cleveland Clinic, und ein clinical assistant professor an der medizinischen Schule, und Kollegen.

In einer aktuellen Nature Communications Studie, die Forscher untersuchten Auswirkungen des Modells in 60 verschiedenen Szenarien mit einem großen panel von derzeit verfügbaren Antibiotika gegen E. coli-Stämme, die hatte sich Widerstand gegen das weit verbreitete Antibiotikum Cefotaxim. Durch die Verwendung von zahlreichen, evolution, Experimente, gepaart mit gesamte Genom-Sequenzierung fanden Sie Drogen mit höherer Wahrscheinlichkeit wirksam Widerstand ursprünglich entstanden, um cefotaxime. Sobald die Forscher erweitern diese Erkenntnisse, um ein größeres panel von ersten Therapien, ärzte sollten in der Lage sein, genau zu bestimmen, die mit besserer Genauigkeit, die follow-up-Antibiotika sind wahrscheinlich zu Arbeit gegen resistente superbugs—überwindung der Defizite in der aktuellen Ansätze.

Antibiotika-Resistenz tritt auf, wenn die eindringenden Keime wie Bakterien und Pilze entwickeln, die Fähigkeit zu überlisten Antibiotika, die verwendet werden, um wischen Sie Sie heraus. Anstatt zerstört zu werden, die daraus resultierenden superbugs gedeihen, zum kotzen—und möglicherweise die Tötung der Patienten, die in der Vergangenheit gewesen wäre, die geheilt werden, um ein wirksames Medikament. Während seit Jahrzehnten kenne, das problem verschlimmert sich, als ein Ergebnis der übertriebenen Einsatz von Antibiotika in der Nahrung und bei der Behandlung von Patienten. Jedes Jahr in den USA mindestens zwei Millionen Menschen sind infiziert mit Antibiotika-resistenten Bakterien, und mindestens 23.000 Menschen sterben an den Folgen.

Die Lösung scheint offensichtlich: erstellen Sie neue Medikamente zu überlisten, die Keime oder verschiedene Antibiotika, um zu sehen, wenn Sie arbeiten, statt. Aber bringt durchschnittlich Medikament auf den Markt ist teuer: $2,7 Milliarden, laut einer weit verbreiteten Projektion von der Tufts Center für das Studium der Drug Development. Und nur wenige neue Antibiotika entwickelt worden, über die letzten 30 Jahre. Es gibt ein weiteres problem: „Während neue Antibiotika bringen kann kurz – und mittelfristig zu einer Entlastung, Keime wird schließlich entwickeln Möglichkeiten, um outfox Sie“, sagt Scott, der auch ein Arzt-Wissenschaftler in der Abteilung Translationale Hämatologie und Onkologie-Forschung an der Cleveland Clinic Lerner Research Institute. „Dann sind wir zurück, wo wir angefangen haben. Das ist nur, wie die evolution arbeitet. Als die Rote Königin sagt zu Alice in Through the Looking Glass, “ Es nimmt alles läuft, können Sie tun, um an der gleichen Stelle.'“

Die Studie führen experimentalist, Robert A. Bonomo, MD, professor der Medizin, der Pharmakologie, der Molekularbiologie und der Mikrobiologie an der Case Western Reserve und Chef des medizinischen Dienstes am Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center, der deutlich macht, dass er und seine co-Autoren sind nicht gegen die Entwicklung neuer Medikamente: „Nach allem, was in der Vergangenheit getan wurde. Zum Beispiel, Tetracyclin und erythromycin wurden vor Jahrzehnten entwickelt worden sind, wenn Sie Widerstand aufgetaucht, die gegen penicillin, und Sie haben beide bewiesen, sehr effektiv. Und während die Keime entwickeln Resistenzen zu neuen Medikamenten, es kann Jahre dauern, dies zu tun. Aber richtig mit bestehenden Medikationen, die bringen kann viel schneller Erleichterung für die Patienten und helfen, die Kosten für die Gesundheitsversorgung enthalten sind.“

In der neuen Studie, die Autoren verwaltet ein panel von verschiedenen Antibiotika zu 60 E. coli-Stämme, die gemacht worden waren resistent gegen Cefotaxim. Sie beurteilten, ob die E. coli-Bakterien wurden abgetötet, bei höheren oder niedrigeren Preisen als E. coli, die nicht getätigt worden wären resistent gegen Cefotaxim. Durch die Verwendung einer viel größeren Anzahl von Studien als typisch, die Forscher gegen das problem der Schiefen Ergebnissen führen können Kliniker zu folgern, dass ein Ersatz-Antibiotikum ist mehr oder weniger wirksam, als es tatsächlich ist, wenn Sie an Patienten. „Mit Hilfe einer großen Anzahl von dem, was wir mit dem Begriff ‚evolutionäre repliziert wird‘ explizit-Konten für die inhärente Zufälligkeit der evolution“, sagt Bonomo. „Wenn Sie nur eine Handvoll tests, sind Sie wahrscheinlich zu verpassen, die Komplexität der evolutionäre Antwort von einem Fehler zu einem zweiten Antibiotikum.“

Im Fall von ticarcillin, eines der Antibiotika getestet in der Studie, die Forscher fanden, dass in nur sieben der 60 Wiederholungen (11 Prozent) haben die resistenten E. coli-Bakterien sterben bei einer höheren rate im Vergleich-paar-Weise auf E. coli-Bakterien nicht resistent gegen Cefotaxim. „Dies bedeutet, dass 89 Prozent der Zeit, dies wäre eine schlechte zweite Medikament zu geben, beim Umgang mit Cefotaxim-resistente E. coli“, sagte der Studie führen Theoretiker, Daniel Nichol, DPhil, der sich verpflichtet, diese Forschung während seiner Promotion in der Abteilung für Computer Science an der University of Oxford. Die Autoren fanden ähnlich niedrige raten der Wirksamkeit für andere Drogen getestet, das gleiche Medikament Familie. „Diese Ergebnisse dienen als warnende Warnung, dass wir versehentlich die Förderung der Widerstand, der durch die Verschreibung Folgen-durch Präparate, die auf zu wenige Studien zu deren Wirksamkeit.“