Lek na Parkinsona zaskoczył naukowców – może blokować groźne bakterie szpitalne

Odkrycie naukowców pokazuje, że lek na Parkinsona tolkapon może stać się punktem wyjścia dla nowych leków na zakażenia szpitalne wywoływane przez Pseudomonas aeruginosa. Badacze udowodnili, że substancja skutecznie blokuje białko LecA, odpowiedzialne za wirulencję bakterii. To przełomowy krok w kierunku opracowania nowych terapii przeciwzakaźnych, na które bakterie trudniej się uodparniają.

Naukowcy z zespołu Alexandra Titza z Centrum Badań nad Zakażeniami Helmholtza odkryli, że znany lek na chorobę Parkinsona – tolkapon – może blokować kluczowe dla bakterii Pseudomonas aeruginosa białko LecA. Drobnoustrój ten jest jedną z najczęstszych przyczyn zakażeń szpitalnych, ponieważ łatwo unika działania układu odpornościowego oraz antybiotyków.

Białko LecA wiąże się z cukrowymi strukturami na powierzchni ludzkich komórek, co ułatwia bakteriom zakażanie. Uczestniczy także w wytwarzaniu biofilmów, które stanowią barierę ochronną przed terapią antybiotykową. Ograniczenie aktywności tego białka mogłoby znacząco osłabić bakterie i zwiększyć skuteczność istniejących antybiotyków.

Blokowanie wirulencji nie zabija bakterii, ale odbiera im zdolność wywoływania choroby. Na takie działanie – w przeciwieństwie do klasycznych antybiotyków – bakterie znacznie trudniej nabywają oporność. Dlatego naukowcy od lat szukają substancji, które mogłyby zatrzymać LecA.

Pierwsze poszlaki sugerowały, że związki katecholowe mogą wiązać się z LecA, choć często były to interakcje niespecyficzne.

Jak podkreślił Alexander Titz:

Tolkapon okazał się wyjątkiem, ponieważ – jak dodaje badacz – „oddziałuje z LecA poprzez jasno określony sposób wiązania”. To skłoniło zespół do dalszej analizy.

Przy współpracy z francuskim ośrodkiem CERMAV naukowcy przeanalizowali strukturę krystaliczną LecA związanego z tolkaponem. Ustalili, że lek wiąże się dokładnie w tym samym miejscu co naturalne ligandy cukrowe – a więc w miejscu kluczowym dla zakażenia.

Opierając się na odkryciu działania tolkaponu, badacze przebadali ponad 3200 substancji z biblioteki leków Roche pod kątem ich zdolności blokowania LecA. Zidentyfikowano kilka pochodnych, które hamują białko znacznie silniej niż tolkapon, a niektóre dorównują działaniu klasycznych ligandów cukrowych uważanych za „złoty standard”.

Naukowcy zapowiadają optymalizację nowych cząsteczek i dalszy rozwój blokerów wirulencji dla Pseudomonas aeruginosa. Ponieważ odkryte związki nie były dotąd rozwijane w tym kierunku, zespół widzi „ogromny potencjał dalszych udoskonaleń”.
To otwiera drogę do nowych terapii przeciwko groźnym, odpornym na antybiotyki zakażeniom szpitalnym.