Los científicos encuentran una forma más rápida de descubrir los antibióticos

02.10.2019 - Rusia

Los bioquímicos rusos han identificado una nueva clase prometedora de antibióticos. Habiendo estudiado más de 125,000 moléculas, encontraron que los derivados del 2-pirazol-1-il-tiazol exhiben propiedades antibacterianas. Uno de los compuestos descubiertos ha demostrado una buena actividad y baja citotoxicidad, por lo que puede servir como prototipo en estudios posteriores.

El desarrollo de los antibióticos es uno de los descubrimientos clave del siglo XX. El mundo de hoy es casi inimaginable sin ellos. Sin embargo, el aumento de la resistencia a los antibióticos en las bacterias, es decir, su capacidad adquirida para resistir los efectos de los medicamentos, crea una necesidad constante de nuevos medicamentos. Los nuevos estudios pueden llevar años y, por lo tanto, están dejando de ser rentables para las empresas farmacéuticas. Esta es la razón por la que los métodos novedosos para descubrir nuevas clases de medicamentos antibióticos son esenciales.

"El desarrollo de nuevos fármacos antibacterianos diseñados para superar la resistencia de cepas bacterianas clínicamente importantes ha atraído un considerable interés científico y social. Sin embargo, este proceso se centra principalmente en la identificación de análogos estructurales dentro de las clases de antibióticos ya conocidas", señaló Anastasia Aladinskaya, coautora del estudio e investigadora del Laboratorio de Química Médica y Bioinformática del Instituto de Física y Tecnología de Moscú (MIPT). "Nosotros, por el contrario, creemos que descubrir nuevos quimiotipos es más efectivo en la búsqueda de drogas antibacterianas."

Investigadores del MIPT y sus colegas de Skoltech, la Universidad Estatal de Moscú de Lomonosov y el Instituto de Bioquímica y Genética de la Academia de Ciencias de Rusia en Ufa, idearon y aplicaron un método de análisis semiautomático y utilizaron una cepa no resistente de la bacteria Escherichia coli como organismo modelo. El método se basa en el control de la actividad bacteriana y muestra claramente el mecanismo de acción de los diferentes compuestos. Hay varias maneras de matar las bacterias. En este estudio, los científicos buscaron cualquiera de los dos: anormalidades en el material genético de la bacteria, su ADN, o inhibición de la síntesis de proteínas. Dado que el método es bastante simple y puede ser automatizado, los científicos pudieron estudiar más de 125.000 moléculas.

"Junto con nuestros colegas, el laboratorio del MIPT realizó un cribado de alto rendimiento de bibliotecas de moléculas pequeñas para identificar compuestos estructuralmente diversos con actividad antibacteriana. La plataforma de cribado emplea un método único previamente descrito, diseñado para determinar el mecanismo de acción de un medicamento antibiótico. En el curso del estudio, descubrimos una clase de moléculas pequeñas, derivados del 2-pirazol-1-il-tiazol, con la capacidad de inhibir una cepa de E. coli conocida como ΔTolC E. coli", explicó Aladinskaya. "Estos resultados de la investigación son un punto de partida para la investigación de este quimiotipo, incluyendo su posterior optimización estructural."

El estudio identificó 688 sustancias con marcada actividad antibacteriana. Treinta y ocho moléculas que comparten el andamiaje de 2-pirazol-1-il-tiazol fueron encontradas altamente activas contra ΔTolC E. coli, indicando el valor potencial de esta clase de compuestos. Curiosamente, fue la primera vez que se observó esta propiedad. Como resultado, los científicos seleccionaron ocho compuestos que inhibían la síntesis de proteínas y midieron su toxicidad para las células. Uno de los compuestos tenía un equilibrio óptimo entre sus propiedades citostáticas y antibacterianas.

Gracias al nuevo método, que permite el cribado rápido y eficaz de un gran número de sustancias, se ha identificado una nueva clase de compuestos con actividad antibacteriana. Se están elaborando planes para estudiar sus propiedades frente a las cepas resistentes a los antibióticos.

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