Добавить новость
smi24.net
News in English
Апрель
2024

Drugs that aren’t antibiotics can also kill bacteria − new method pinpoints how

0

Human history was forever changed with the discovery of antibiotics in 1928. Infectious diseases such as pneumonia, tuberculosis and sepsis were widespread and lethal until penicillin made them treatable. Surgical procedures that once came with a high risk of infection became safer and more routine. Antibiotics marked a triumphant moment in science that transformed medical practice and saved countless lives.

But antibiotics have an inherent caveat: When overused, bacteria can evolve resistance to these drugs. The World Health Organization estimated that these superbugs caused 1.27 million deaths around the world in 2019 and will likely become an increasing threat to global public health in the coming years.

Mycobacterium tuberculosis is one of many microbial species that have developed resistance against multiple antibiotics. NIAID/Flickr, CC BY

New discoveries are helping scientists face this challenge in innovative ways. Studies have found that nearly a quarter of drugs that aren’t normally prescribed as antibiotics, such as medications used to treat cancer, diabetes and depression, can kill bacteria at doses typically prescribed for people.

Understanding the mechanisms underlying how certain drugs are toxic to bacteria may have far-reaching implications for medicine. If nonantibiotic drugs target bacteria in different ways from standard antibiotics, they could serve as leads in developing new antibiotics. But if nonantibiotics kill bacteria in similar ways to known antibiotics, their prolonged use, such as in the treatment of chronic disease, might inadvertently promote antibiotic resistance.

In our recently published research, my colleagues and I developed a new machine learning method that not only identified how nonantibiotics kill bacteria but can also help find new bacterial targets for antibiotics.

New ways of killing bacteria

Numerous scientists and physicians around the world are tackling the problem of drug resistance, including me and my colleagues in the Mitchell Lab at UMass Chan Medical School. We use the genetics of bacteria to study which mutations make bacteria more resistant or more sensitive to drugs.

When my team and I learned about the widespread antibacterial activity of nonantibiotics, we were consumed by the challenge it posed: figuring out how these drugs kill bacteria.

To answer this question, I used a genetic screening technique my colleagues recently developed to study how anticancer drugs target bacteria. This method identifies which specific genes and cellular processes change when bacteria mutate. Monitoring how these changes influence the survival of bacteria allows researchers to infer the mechanisms these drugs use to kill bacteria.

I collected and analyzed almost 2 million instances of toxicity between 200 drugs and thousands of mutant bacteria. Using a machine learning algorithm I developed to deduce similarities between different drugs, I grouped the drugs together in a network based on how they affected the mutant bacteria.

My maps clearly showed that known antibiotics were tightly grouped together by their known classes of killing mechanisms. For example, all antibiotics that target the cell wall – the thick protective layer surrounding bacterial cells – were grouped together and well separated from antibiotics that interfere with bacteria’s DNA replication.

Intriguingly, when I added nonantibiotic drugs to my analysis, they formed separate hubs from antibiotics. This indicates that nonantibiotic and antibiotic drugs have different ways of killing bacterial cells. While these groupings don’t reveal how each drug specifically kills antibiotics, they show that those clustered together likely work in similar ways.

In this antibiotic sensitivity test, the MRSA bacteria colonizing this petri dish won’t grow in the presence of the antibiotic vancomycin. Rodolfo Parulan Jr./Moment via Getty Images

The last piece of the puzzle – whether we could find new drug targets in bacteria to kill them – came from the research of my colleague Carmen Li. She grew hundreds of generations of bacteria that were exposed to different nonantibiotic drugs normally prescribed to treat anxiety, parasite infections and cancer. Sequencing the genomes of bacteria that evolved and adapted to the presence of these drugs allowed us to pinpoint the specific bacterial protein that triclabendazole – a drug used to treat parasite infections – targets to kill the bacteria. Importantly, current antibiotics don’t typically target this protein.

Additionally, we found that two other nonantibiotics that used a similar mechanism as triclabendazole also target the same protein. This demonstrated the power of my drug similarity maps to identify drugs with similar killing mechanisms, even when that mechanism was yet unknown.

Helping antibiotic discovery

Our findings open multiple opportunities for researchers to study how nonantibiotic drugs work differently from standard antibiotics. Our method of mapping and testing drugs also has the potential to address a critical bottleneck in developing antibiotics.

Searching for new antibiotics typically involves sinking considerable resources into screening thousands of chemicals that kill bacteria and figuring out how they work. Most of these chemicals are found to work similarly to existing antibiotics and are discarded.

Our work shows that combining genetic screening with machine learning can help uncover the chemical needle in the haystack that can kill bacteria in ways researchers haven’t used before. There are different ways to kill bacteria we haven’t exploited yet, and there are still roads we can take to fight the threat of bacterial infections and antibiotic resistance.

Mariana Noto Guillen, Ph.D. Candidate in Systems Biology, UMass Chan Medical School

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.








Заместитель гендиректора туристической компании «IZI TOUR» Алена Фомина: что стоит посмотреть в Бодруме

Стратегическая сессия "Россия и соседние страны" пройдет 14 августа в Московском государственном психолого-педагогическом университете

Александра Розенбаума экстренно госпитализировали в Москве

Говорим о ВИЧ — в эфире, на улицах, в сети


Ricky Hatton Names The Best British Fighter Of All Time And It’s Not Lennox Lewis

Jovic set for new opportunity after leaving Milan as free agent

£39m United star shouldn't be starting vs Arsenal, was gifting possession to Everton

Not even a 0% mortgage rate would make buying a house affordable in these 6 U.S. cities


В Курске 14-летние подростки украли из магазина 4 мотоцикла и запчасти

Севастополь вошёл в десятку регионов-лидеров по количеству оформленных годовых полисов рейтинга РСА

Bluetooth-сканер штрих-кодов SAOTRON P04 на базе CMOS-матрицы

Вояж, вояж... VOYAH FREE, обзор от CARS.RU


Раскрой потенциал Мистера Террифика из DC Worlds Collide с этим гайдом

Black Hole io 1.5.1

Обзор на мобильную версию A Game About Digging A Hole

Android-игроки раскритиковали сурвайвл-хоррор Jericho: Survival



Клинический психолог Юлия Тарибо: что такое односторонняя дружба и стоит ли ее продолжать

«Детям полезно принимать участие в любой движухе, связанной с творчеством, музыкой и спортом!» В Москве завершился Международный фест-форум «Голоса Мира» 2025

В Москве прошла премия «Триумф Года»

Заместитель гендиректора туристической компании «IZI TOUR» Алена Фомина: что стоит посмотреть в Бодруме


В Москве прошла седьмая премия в области здоровья и красоты THE MEDICAL STARS & BEAUTY AWARDS

Афиша мероприятий на август в ТРЦ «Нора»

Москва инвестирует 13,7 млрд рублей в технопарк на юго-востоке столицы

Дептранс Москвы рекомендовал использовать метро из-за ограничения движения


Захарова: демократию в Молдавии убили

Цены на жилье могут вырасти на 15-20% к 2027 году

6 августа 1856 года родился живописец Аполлинарий Васнецов

Кортеж, предположительно, со спецпосланником США Уиткоффом направился в Кремль


Рублев не достиг полуфинала турнира "Мастерс" в Торонто

Киз обыграла Мухову и пробилась в четвертьфинал «Мастерса» в Монреале

Российский теннисист Андрей Рублёв вслед за Кареном Хачановым вышел в четвертьфинал турнира в Торонто

Российский теннисист Рублев проиграл американцу Фритцу в четвертьфинале турнира ATP


Забайкальские огнеборцы МЧС России поддержали международную эстафету В«Бег ГармонииВ»

Путин и Трамп никак не встретятся. В Кремле объяснили, почему удивляться этому не стоит

Цены на жилье могут вырасти на 15-20% к 2027 году

Укравшего четыре велосипеда вора-серийника задержали в Подмосковье


Музыкальные новости

Александра Розенбаума экстренно госпитализировали в Москве

Музыкант Алексей Фомин поделился историей о его отношениях с друзьями

Вывод песни для продвижение в Импульсе Яндекс музыки.

Фортепиано и аккордеоны приучают к красивому звучанию


Клинический психолог Юлия Тарибо: что такое односторонняя дружба и стоит ли ее продолжать

Заместитель гендиректора туристической компании «IZI TOUR» Алена Фомина: что стоит посмотреть в Бодруме

«Детям полезно принимать участие в любой движухе, связанной с творчеством, музыкой и спортом!» В Москве завершился Международный фест-форум «Голоса Мира» 2025

В Москве прошла седьмая премия в области здоровья и красоты THE MEDICAL STARS & BEAUTY AWARDS


Театр кукол Белгорода получил президентский грант на постановку нового спектакля

Встреча с Путиным в 2000 году вдохновила Пэн Пая на карьеру инженера

45 лет назад в Москве состоялась церемония закрытия "Олимпиады-80"

Жители Петербурга стали зарабатывать на 13% больше


Автобус попал в ДТП на трассе М-4 под Тулой: что рассказали пассажиры

Клиенты компании «Байкал Сервис» экономят на перевозке сезонных товаров

В Подмосковье на видео сняли разбитые в ДТП большегрузы, затруднившие движение

Два автобуса столкнулись на северо-востоке Москвы, движение перекрыто


Малайзийский король посетил Россию с официальным визитом

Интриги Эрдогана и Зеленского. «Джокер» Путина. Активность над секретным полигоном: Главное к утру

Великое переселение офисов: Путин прогоняет чиновников из Москвы в регионы

Во Франции высказались о визите Уиткоффа в Москву



В Москве задержаны четверо мужчин по делу о пожертвованиях организации «ФБК»

В Москве задержали четверых сторонников ФБК за пожертвования организации


В Москве прошла седьмая премия в области здоровья и красоты THE MEDICAL STARS & BEAUTY AWARDS

Алексей Тамаров – искусство пластической хирургии

Клинический психолог Юлия Тарибо: что такое односторонняя дружба и стоит ли ее продолжать

К доктору – без страха: сеть клиник «Будь Здоров» представила VR-решения для детского здоровья


Зеленский добивается визита Эрдогана в Киев

«Хоть в платье, хоть в парике»: слухи о побеге Зеленского распространяются в Киеве


Худайбердиева указала, что день смерти Гришина стал самым мрачным за последние годы

«Детям полезно принимать участие в любой движухе, связанной с творчеством, музыкой и спортом!» В Москве завершился Международный фест-форум «Голоса Мира» 2025

В депо «Вязьма» отметили профессиональный праздник соревнованиями по лазертагу

«Ты будешь моей…»: Николай Ерусланкин из Нижнего Новгорода удивил всех участников шоу «Погоня» на ТНТ


Лукашенко предупреждает: не стоит соревноваться с крупными государствами


Сергей Собянин: реставрация Большого Каменного моста завершена за 14 месяцев

Мэр Собянин поделился информацией о новорожденных животных в «Москвариуме»

Собянин открыл первый флагманский МФЦ для регистрации самоходной техники

Собянин: Москвариум заботится о тысячах водных обитателей


Мессенджер Max будут обязательно устанавливать на новые смартфоны с сентября

Эксперт обсудил будущие возможности возобновляемых источников энергии в России

Объем российского добычи водных биоресурсов превысил три миллиона тонн

Зачем нужна программная нормализация воды после очистки — объясняет Алексей Горшков


Путин и Трамп никак не встретятся. В Кремле объяснили, почему удивляться этому не стоит

Автодилерам и независимым игрокам рынка расскажут, как эффективно продавать комиссионные авто

Захарова: демократию в Молдавии убили

Цены на жилье могут вырасти на 15-20% к 2027 году


Вильфанд предупредил об аномальной жаре в девяти регионах

Коми, Камчатку, Архангельскую, Иркутскую, Калужскую, Костромскую, Курскую, Свердловскую и Оренбургскую области эксперты отнесли к регионам, где на осенних выборах "протестный потенциал выше среднего", говорится в докладе...

Алтайский край оказался одним из антилидеров по качеству автодорог

Аномальная жара: До +41 °С в Чечне и Ингушетии, +30 °С в Карелии и Архангельске


До 100 метеоров в час: когда наблюдать пик звездопада Персеиды над Крымом

Компания «Гранд Сервис Экспресс» информирует об изменениях в курсировании некоторых поездов «Таврия» с осени 2025 года

В Симферополе вспомнили крымскую писательницу, пережившую оккупацию ребенком: 100 лет Елене Криштоф

Провокация Британии против РФ и рекорд цен на бензин – главное за день


Захарова назвала частным мнением слухи о развёртывании оружия России на Кубе

Кортеж, предположительно, со спецпосланником США Уиткоффом направился в Кремль

Забайкальские огнеборцы МЧС России поддержали международную эстафету В«Бег ГармонииВ»

Путин и Трамп никак не встретятся. В Кремле объяснили, почему удивляться этому не стоит














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *