
新しく効果的な防御機構を獲得した敵をどうやって倒すのでしょうか?より強力な武器を開発するか、新たな巧妙な防御機構を破る方法を見つけるかのどちらかです。スーパーバグとの戦いにおいて、これは新しい薬を開発するか、既存の薬に対する耐性を高める方法を開発するのと同等です。
科学者たちは、「ポンプ」と呼ばれる巧妙な防御機構を獲得した薬剤耐性菌を撃退する方法を発見しました。このポンプは、細菌が体内の抗生物質を排除することを可能にします。ブラウン大学の化学者チームは、細菌の「ポンプ」を阻害し、抗生物質に対する耐性を再び回復させる方法を発見しました。
米国プロビデンスのブラウン大学のジェイソン・K・セルジョ博士とその同僚は、BU-005と呼ばれる新しい化合物を合成し、それを使って細菌が抗菌薬クロラムフェニコールなどの抗生物質から身を守るために使う「ポンプ」をブロックする方法について書いている。
「ポンプ」とは、細菌の細胞壁または膜に存在するタンパク質です。細胞膜を破壊する薬剤を識別し、排除します。場合によっては、「ポンプ」が非常に高度化し、全く異なる構造やメカニズムを持つ薬剤を認識し、排除できることもあります。
「臨床現場における薬剤耐性は深刻な問題です。特に、細菌が複数の抗生物質に作用する『ポンプ』をコードする遺伝子を獲得した場合、その影響は深刻です。最悪の場合、細菌はたった一つの遺伝子を獲得するだけで、5~6種類の薬剤に対する耐性を獲得してしまうこともあります」とセルジョ氏は語る。
ジェイソン・セルジョ氏の研究は、この種の研究としては初めてのものではありません。多くの科学者が、薬剤耐性菌の「ポンプ」を不活性化することで、その無力化を試みてきました。問題は、細菌の種類によって「ポンプ」の種類が異なることです。
科学者たちは、BU-005と呼ばれる新しいクラスの化合物、C制限ジペプチドが、MRSAや結核菌などのグラム陽性細菌の薬剤排出ポンプを阻害できることを発見しました。ジェイソン・セルジョの発見以前は、C制限ジペプチドはグラム陰性細菌の薬剤排出ポンプにのみ有効であると考えられていました。
セルジョ氏のチームは、C制限ジペプチドの化学修飾を通じて、BU-005が、最も強力な抗菌剤の1つであるクロラムフェニコールを排出する、ストレプトマイセス・セリカラー(ヒト病原性結核菌の近縁種)細菌のMFS「ポンプ」を阻害することを発見した。
「C制限ジペプチドはグラム陽性菌とグラム陰性菌の両方のチャネルを遮断することが判明しました。これにより、科学者のこれらの化合物への関心が高まるはずです」とセル氏は述べた。