По данным экспертов, более 40% антибиотиков теряют свою эффективность против распространенных инфекций, включая инфекции крови, кишечника и мочевыводящих путей. Последний доклад Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) выглядит максимально тревожным: по данным, собранным более чем в 100 странах, увеличение резистентности к ключевым антимикробным препаратам становится все более серьезной угрозой для здоровья населения планеты. В 2023 году каждый шестой случай бактериальной инфекции оказался устойчив к лечению антибиотиками. Эксперты прогнозируют, что к 2050 году смертность от таких инфекций может вырасти до 70%.
В последние годы разработки новых антибиотиков в мире почти не ведутся. Но российским ученым удалось синтезировать новые соединения на базе сульфаниламидов, которые являются одними из первых, сегодня стремительно теряющих свою эффективность антибактериальных препаратов. Ожидается, что за счет добавления новых химических групп эти молекулы будут лучше усваиваться организмом человека и легче проникать в клетки бактерий. Новые вещества могут стать основой для создания более эффективных лекарств против бактериальных инфекций.
Сульфаниламиды, известные с середины XX века, подавляют деление бактерий, ограничивая доступ к необходимым питательным веществам. Однако со временем микроорганизмы научились противостоять этим препаратам. В настоящее время сульфаниламиды часто используют в комбинации с другими антибиотиками, что увеличивает лекарственную нагрузку на пациента. Исследователи стремятся найти способ восстановить эффективность сульфаниламидов без этих побочных эффектов.
В рамках исследования ученые из Казани синтезировали молекулы на основе сульфапиридина и сульфаметизола. Для улучшения проникновения в клетки бактерий к ним добавили жирорастворимые компоненты, которые маскировали химические группы, затрудняющие проникновение через клеточную мембрану. Однако такие добавки снижают растворимость лекарств, что затрудняет их усвоение организмом и доставку к органам и тканям. Чтобы решить эту проблему, химики присоединили к молекулам карбаматную группу, повышающую растворимость в биологических средах. Затем ученые изучили поведение новых соединений в живом организме, измеряя энергию, необходимую для их разрушения, и энергию, выделяющуюся или поглощаемую при растворении.
По данным руководителя проекта, старшего научного сотрудника Химического института имени А.М. Бутлерова КФУ Руслана Нагриманова, расчеты позволили точно определить количество энергии, необходимое для перевода синтезированных молекул в аморфную форму, что делает их более растворимыми и усваиваемыми. Это знание поможет создавать новые эффективные и безопасные антибиотики на основе сульфаниламидов, которые ранее утратили свою эффективность.
