Антимикробный агент превращается в бактериальный дырокол в кислой среде желудка и превращается в аморфную неактивную структуру, когда достигает среды с более высоким pH в тонкой кишке.Исследователи из Университета Иллинойса и их сотрудники в Китае и Университете Вандербильта опубликовали свои выводы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Руководителями исследования были профессора из Иллинойса Цзяньцзюнь Ченг, профессор материаловедения и инженерии Ханса Турнауэра, и Лин-Фенг Чен, профессор биохимии.H. pylori поражает слизистую оболочку желудка и является основной причиной язв желудка, гастрита и рака желудка.«Пятьдесят процентов населения мира в течение жизни болеют инфекцией H. pylori», — сказал Ченг. «Это огромный рынок, который нуждается в улучшенных решениях, особенно в развивающихся странах. Наш полипептид с изменяемой конформацией — единственная терапия, о которой сообщалось до сих пор, которая может убить эти бактерии при определенном диапазоне pH».
Стандартное лечение инфекций H. pylori требует коктейля из нескольких антибиотиков и средства для снижения кислотности в желудке, чтобы антибиотики могли работать. По словам Ченга, это имеет неприятный побочный эффект: убивает от 65 до 80 процентов других бактерий в пищеварительном тракте — бактерий, имеющих решающее значение для поддержания здоровья пищеварительной системы, усвоения питательных веществ и иммунной системы.Группа Ченга ранее разработала короткие белковые цепи, которые закручиваются в спиральную спираль, придавая им жесткую стержнеобразную структуру, которая может пробивать дыры в бактериальных мембранах — метод уничтожения, к которому бактерии не имеют особой способности развивать устойчивость. С помощью нескольких простых изменений боковых цепей, которые отходят от основной цепи полимера, исследователи смогли создать изменяющую форму версию агента для пробивания отверстий.
Находясь в диапазоне pH в большинстве тканей тела, белки бесформенны и вялые, не могут пройти через клеточные мембраны. Но при кислом pH в желудке они сворачиваются в спиральные стержневые структуры, позволяя целенаправленно уничтожать H. pylori.
«Это очень простое решение этой болезни», — сказал Ченг. «Эти материалы становятся терапевтически эффективными в желудке, но как только они попадают в тонкий кишечник, где много хороших бактерий, pH становится нейтральным или слегка щелочным, и материалы быстро теряют свою жесткую структуру. Затем они выводятся из организма. от тела ".
Исследователи протестировали препарат на мышах с инфекциями H. pylori из нескольких различных клеточных линий и обнаружили, что препарат эффективен против H. pylori, сохраняя при этом популяции здоровых кишечных бактерий. По словам Чена, поскольку желудок мыши имеет немного более высокий pH, чем желудок человека, исследователи полагают, что он будет даже более эффективным при повышенной кислотности желудка человека.Исследователи проводят тесты на крупных животных моделях в качестве следующего шага к исследованиям на людях.
Они получили патент и также работают над коммерциализацией агента.«Традиционное лечение включает сложные конструкции и комбинации лекарств.
Это лекарство очень легко производить и масштабировать. Это всего лишь полимер — полипептидная цепь с аминокислотными строительными блоками — и он поддается биологическому разложению», — сказал Ченг.