Пеніцилін був першим у світі антибіотиком, використаним у клінічній практиці.Після багатьох років розробки з’явилося все більше і більше антибіотиків, але проблема стійкості до ліків, викликана широким використанням антибіотиків, поступово стала помітною.
Вважається, що антимікробні пептиди мають широкі перспективи застосування через їхню високу антибактеріальну активність, широкий антибактеріальний спектр, різноманітність, широкий діапазон селекції та низьку резистентність мутацій у цільових штамів.В даний час багато антимікробних пептидів знаходяться на стадії клінічних досліджень, серед яких магаініни (антимікробний пептид Xenopus laevis) увійшли в 3-е клінічне випробування.
Добре визначені функціональні механізми
Антимікробні пептиди (АМП) є основними поліпептидами з молекулярною масою 20000 і мають антибактеріальну активність.Між ~ 7000 і складається з 20-60 амінокислотних залишків.Більшість із цих активних пептидів мають характеристики сильної основи, термостабільності та антибактеріальної дії широкого спектру.
За структурою антимікробні пептиди можна умовно розділити на чотири категорії: спіральні, листові, розширені та кільцеві.Деякі антимікробні пептиди повністю складаються з однієї спіралі або листа, тоді як інші мають більш складну структуру.
Найбільш поширеним механізмом дії антимікробних пептидів є те, що вони мають безпосередню активність проти бактеріальних клітинних мембран.Коротше кажучи, антимікробні пептиди порушують потенціал бактеріальних мембран, змінюють проникність мембран, витікають метаболіти і, зрештою, призводять до загибелі бактерій.Заряджена природа антимікробних пептидів допомагає покращити їх здатність взаємодіяти з мембранами бактеріальних клітин.Більшість антимікробних пептидів мають сумарний позитивний заряд і тому називаються катіонними антимікробними пептидами.Електростатична взаємодія між катіонними антимікробними пептидами та аніонними бактеріальними мембранами стабілізує зв’язування антимікробних пептидів з бактеріальними мембранами.
Поява терапевтичного потенціалу
Здатність антимікробних пептидів діяти за допомогою багатьох механізмів і різних каналів не тільки підвищує антимікробну активність, але й знижує схильність до резистентності.Діючи через кілька каналів, можливість отримання бактеріями кількох мутацій одночасно може бути значно зменшена, надаючи антимікробним пептидам хороший потенціал стійкості.Крім того, оскільки багато антимікробних пептидів діють на клітинні мембрани бактерій, бактерії повинні повністю переробити структуру клітинної мембрани, щоб мутувати, і для виникнення множинних мутацій потрібно багато часу.У хіміотерапії раку дуже поширеним є обмеження резистентності пухлини та лікарських препаратів за допомогою кількох механізмів і різних агентів.
Клінічна перспектива хороша
Розробляйте нові протимікробні препарати, щоб уникнути наступної антимікробної кризи.Велика кількість антимікробних пептидів проходять клінічні випробування та демонструють клінічний потенціал.Попередньо ще багато роботи над антимікробними пептидами як новими антимікробними агентами.Багато антимікробних пептидів у клінічних випробуваннях не можуть бути виведені на ринок через поганий дизайн випробувань або недостатню валідність.Таким чином, додаткові дослідження взаємодії антимікробних препаратів на основі пептидів зі складним людським середовищем будуть корисними для оцінки справжнього потенціалу цих препаратів.
Дійсно, багато сполук під час клінічних випробувань зазнали певної хімічної модифікації для покращення своїх лікувальних властивостей.У цьому процесі активне використання передових цифрових бібліотек і розробка програмного забезпечення для моделювання ще більше оптимізує дослідження та розробку цих препаратів.
Хоча дизайн і розробка антимікробних пептидів є важливою роботою, ми повинні прагнути обмежити резистентність нових антимікробних агентів.Постійний розвиток різних антимікробних агентів і антимікробних механізмів допоможе обмежити вплив стійкості до антибіотиків.Крім того, коли новий антибактеріальний засіб виходить на ринок, необхідні ретельний моніторинг і управління, щоб максимально обмежити непотрібне використання антибактеріальних засобів.
Час публікації: 04 липня 2023 р