«Все, что я помню, это то, что после лечения я ничего не слышал», — сказал Брайс, сейчас здоровый 14-летний подросток, живущий в Аризоне. "Я спросил свою маму: ‘Почему все люди перестали говорить?’"Он был на 90 процентов глухим.
«Потеря была ужасной, — сказал его отец Барт Фабер. "Но не так ужасно, как потеря его была бы."
Лечение аминогликозидами, наиболее часто используемым классом антибиотиков во всем мире, часто является жизненно необходимой необходимостью.
Но примерно 20-60 процентов всех пациентов, получающих эти антибиотики, страдают частичной или полной потерей слуха.
Теперь в исследовании, которое будет опубликовано в Интернете, январь.
2 в Журнале клинических исследований исследователи из Медицинской школы Стэнфордского университета сообщают, что они разработали модифицированную версию аминогликозида, которая эффективно действует у мышей без риска вызвать глухоту или повреждение почек, что является еще одним распространенным побочным эффектом.
Исследователи надеются как можно скорее протестировать версии модифицированного антибиотика на людях.
«Если мы сможем в конечном итоге предотвратить потерю слуха от приема этих антибиотиков, на мой взгляд, мы добьемся успеха», — сказал Энтони Риччи, доктор философии, профессор отоларингологии, хирургии головы и шеи и соавтор исследования. «Наша цель — заменить существующие аминогликозиды не токсичными."
Четыре года в разработке
Ученым потребовалось четыре года исследований, чтобы получить 5 граммов недавно запатентованного антибиотика N1MS, который является производным сизомицина, типа аминогликозида.
N1MS вылечил инфекцию мочевыводящих путей у мышей так же хорошо, как сисомцицин, но не вызывал глухоты, как показывают результаты исследования. По словам Риччи, в исследовании представлен многообещающий новый подход к созданию нового класса новых нетоксичных антибиотиков.
Два старших автора — Риччи и Алан Ченг, доктор медицины, доцент кафедры отоларингологии, хирургии головы и шеи — в 2007 году объединили свои усилия, чтобы изучить идею создания новых и улучшенных версий этих антибиотиков на основе простой, но новаторской идеи, рожденной Фундаментальные научные исследования Риччи в области биофизики того, как слух работает во внутреннем ухе.
«Это прекрасный пример того, как фундаментальные научные исследования могут быть напрямую переведены в клинические приложения», — сказал Риччи.
Риччи является экспертом в процессе, с помощью которого звуковые волны открывают ионные каналы в сенсорных волосковых клетках внутреннего уха, позволяя преобразовывать их в электрические сигналы, которые в конечном итоге достигают мозга.
Риччи предположил, что, поскольку аминогликозиды вызывают глухоту, убивая эти нерегенерирующиеся волосковые клетки, почему бы просто не сделать молекулы лекарства неспособными проникать в каналы клеток??
Идея была понятна Ченгу.
«Как врач-клиницист я лечу детей с потерей слуха», — сказал Ченг. "Когда лекарство вызывает потерю слуха, это разрушительно, и особенно тревожно, когда это происходит с маленьким ребенком, поскольку он полагается на слух, чтобы научиться говорить.
«Когда я приехал в Стэнфорд семь лет назад из Вашингтонского университета, я изучал, с какой точки зрения, возможно, мы могли бы добавить лекарства для защиты ушей от токсичности. Тони предложил новую идею: почему бы нам просто не позволить наркотику проникнуть внутрь??
Отличная идея, подумал я. Когда мы начнем работать?"
Сильный антибиотик
В течение 20 лет, несмотря на появление новых альтернативных антибиотиков, аминогликозиды оставались основным средством лечения многих бактериальных заболеваний, включая пневмонию, перитонит и сепсис, во всем мире.
Они также часто используются, когда другие антибиотики не помогают вылечить инфекции неизвестного происхождения.
Их популярность частично объясняется их низкой стоимостью, отсутствием необходимости в холодильном оборудовании и эффективностью лечения бактериальных инфекций в то время, когда снижение эффективности антибиотиков является серьезной проблемой для общественного здравоохранения.
Они часто используются в отделениях интенсивной терапии новорожденных для борьбы с инфекциями или даже с угрозой инфекций, которые представляют опасность для жизни младенцев. По словам Риччи, точно неизвестно, сколько недоношенных детей страдают потерей слуха как побочным эффектом лечения препаратом.
«Токсичность этих препаратов — это то, что мы принимаем как неизбежное зло», — сказала Дарья Мочли-Розен, доктор философии, директор SPARK, программы в Стэнфорде, которая помогает ученым переносить свои открытия из лаборатории в лабораторию.
СПАРК тесно сотрудничал с Риччи и Ченгом, обеспечивая как финансирование, так и экспертные знания, необходимые для выхода на новый ландшафт разработки лекарств. "Будучи экспертом в области внутреннего уха, доктор. Риччи имеет уникальную возможность помочь в разработке лучшего препарата — такого, которое было бы огромным преимуществом, особенно для недоношенных детей », — сказал Мочли-Розен. "Это проект, который может иметь огромное значение для здоровья человека."
По словам Риччи, на протяжении десятилетий исследователи искали способы предотвратить уничтожение аминогликозидами слуховых клеток внутреннего уха.
«Так много подходов потерпели неудачу», — сказал Риччи. «Основная проблема заключалась в том, что если вам удалось остановить лекарство от уничтожения волосковых клеток, то вы также прекратили его антимикробное действие. Препарат просто больше не работает."
По словам Риччи, цель состояла в том, чтобы сохранить антибактериальные свойства препарата, не допуская его попадания в ионные каналы клеток внутреннего уха. Он и его коллеги-исследователи использовали данные структурных биологов из Стэнфорда, которые лучше понимали, как антибиотики борются с инфекцией.
"Мы подумали, что давайте не будем связываться с этой частью препарата", — сказал Риччи. "Мы нацелены на участки молекулы лекарства, которые не участвуют в антимикробной активности, которая убивает инфекцию. Это позволило снизить токсичность для уха, сохранив антимикробное действие."
Исследователи создали девять различных соединений, полученных из сизомицина. Все девять были значительно менее токсичны для волосковых клеток, чем сизомицин, при испытаниях в лаборатории.
Три из девяти были сопоставимы с сизомицином по ингибированию роста и уничтожению E. бактерии кишечной палочки. Однако из трех производных N1MS был наиболее эффективным против бактерий, и исследователи использовали его для успешного лечения E. coli-вызванная инфекция мочевого пузыря на модели мышей, при этом слух остается неизменным.
Они также обнаружили, что, в отличие от исходного соединения, N1MS не токсичен для почек.
«Мы постулируем, что проникновение в клетки почек также происходит через канал, и поэтому вход здесь также уменьшается», — сказал Риччи. "На данный момент это предположение, потому что, в отличие от волосковой клетки, мы не измеряли проникновение лекарства в клетки почек, но это кажется разумным."