Penicilin je bil prvi antibiotik na svetu, uporabljen v klinični praksi.Po letih razvoja se je pojavilo vedno več antibiotikov, vendar je problem odpornosti na zdravila, ki jo povzroča široka uporaba antibiotikov, postopoma postal pomemben.
Šteje se, da imajo protimikrobni peptidi široke možnosti uporabe zaradi njihove visoke protibakterijske aktivnosti, širokega protibakterijskega spektra, raznolikosti, širokega izbirnega razpona in nizke odpornosti mutacij v ciljnih sevih.Trenutno je veliko protimikrobnih peptidov v fazi kliničnih raziskav, med katerimi so magainini (protimikrobni peptid Xenopus laevis) vstopili v 3 klinično preskušanje.
Dobro definirani funkcionalni mehanizmi
Antimikrobni peptidi (amps) so bazični polipeptidi z molekulsko maso 20000 in delujejo protibakterijsko.Med ~ 7000 in je sestavljen iz 20 do 60 aminokislinskih ostankov.Večina teh aktivnih peptidov ima značilnosti močne baze, toplotno stabilnost in antibakterijsko delovanje širokega spektra.
Glede na njihovo strukturo lahko protimikrobne peptide grobo razdelimo v štiri kategorije: spiralne, ploščate, podaljšane in obročaste.Nekateri protimikrobni peptidi so v celoti sestavljeni iz ene vijačnice ali lista, drugi pa imajo bolj zapleteno strukturo.
Najpogostejši mehanizem delovanja protimikrobnih peptidov je, da imajo neposredno delovanje proti bakterijskim celičnim membranam.Skratka, protimikrobni peptidi zmotijo potencial bakterijskih membran, spremenijo prepustnost membrane, uhajajo presnovke in na koncu povzročijo smrt bakterij.Nabita narava protimikrobnih peptidov pomaga izboljšati njihovo sposobnost interakcije z bakterijskimi celičnimi membranami.Večina protimikrobnih peptidov ima neto pozitivni naboj in se zato imenujejo kationski protimikrobni peptidi.Elektrostatična interakcija med kationskimi protimikrobnimi peptidi in anionskimi bakterijskimi membranami stabilizira vezavo protimikrobnih peptidov na bakterijske membrane.
Nastajajoči terapevtski potencial
Sposobnost protimikrobnih peptidov, da delujejo prek več mehanizmov in različnih kanalov, ne samo poveča protimikrobno aktivnost, ampak tudi zmanjša nagnjenost k odpornosti.Z delovanjem prek več kanalov se lahko močno zmanjša možnost, da bakterije pridobijo več mutacij hkrati, kar daje protimikrobnim peptidom dober potencial odpornosti.Poleg tega, ker številni protimikrobni peptidi delujejo na mestih bakterijske celične membrane, morajo bakterije popolnoma preoblikovati strukturo celične membrane, da mutirajo, in traja veliko časa, da pride do več mutacij.Pri kemoterapiji raka je zelo pogosto omejiti odpornost tumorja in odpornost na zdravila z uporabo več mehanizmov in različnih učinkovin.
Klinični obeti so dobri
Razvijte nova protimikrobna zdravila, da se izognete naslednji protimikrobni krizi.Veliko protimikrobnih peptidov je v kliničnih preskušanjih in kažejo klinični potencial.Na protimikrobnih peptidih kot novih protimikrobnih sredstvih je treba opraviti še veliko dela.Veliko protimikrobnih peptidov v kliničnih preskušanjih ni mogoče dati na trg zaradi slabe zasnove preskušanja ali pomanjkanja veljavnosti.Zato bo več raziskav o interakciji protimikrobnih zdravil na osnovi peptidov s kompleksnim človeškim okoljem koristnih za oceno resničnega potenciala teh zdravil.
Dejansko je bilo veliko spojin v kliničnih preskušanjih podvrženih nekaterim kemičnim spremembam za izboljšanje njihovih zdravilnih lastnosti.V tem procesu bo aktivna uporaba naprednih digitalnih knjižnic in razvoj programske opreme za modeliranje dodatno optimizirala raziskave in razvoj teh zdravil.
Čeprav je načrtovanje in razvoj protimikrobnih peptidov smiselno delo, si moramo prizadevati za omejitev odpornosti novih protimikrobnih učinkovin.Nadaljnji razvoj različnih protimikrobnih sredstev in protimikrobnih mehanizmov bo pomagal omejiti vpliv odpornosti na antibiotike.Poleg tega, ko je novo protibakterijsko sredstvo dano na trg, sta potrebna podrobno spremljanje in upravljanje, da se čim bolj omeji nepotrebna uporaba protibakterijskih sredstev.
Čas objave: 4. julij 2023