Mohd W. Azam

Laborator de microbiologie medicală și biologie moleculară, unitate de biotehnologie interdisciplinară, Universitatea Aligarh Muslim, Aligarh, India

baza

Amit Kumar

Laborator de microbiologie medicală și biologie moleculară, unitate de biotehnologie interdisciplinară, Universitatea Aligarh Muslim, Aligarh, India

Asad U. Khan

Laborator de microbiologie medicală și biologie moleculară, unitate de biotehnologie interdisciplinară, Universitatea Aligarh Muslim, Aligarh, India

Date asociate

Toate datele relevante se găsesc în lucrare.

Abstract

Rezistența antimicrobiană devine o problemă de sănătate în creștere, care a devenit o provocare pentru medici de a controla infecția și, de asemenea, o povară economică pentru asistența medicală. Această creștere a rezistenței la agenții antimicrobieni actuali i-a determinat pe cercetători să găsească unele medicamente alternative și mai eficiente care să poată combate mai eficient microorganismele rezistente. Prin urmare, abordarea in silico este utilizată pentru a proiecta unele medicamente noi împotriva diferitelor ținte ale microorganismelor. Pentru screening-ul virtual eficient al medicamentelor, este necesar să se cunoască structura chimică și proprietățile agenților antimicrobieni. Prin urmare, am pregătit o bază de date cuprinzătoare ca o platformă pentru ca cercetătorul să caute posibile molecule de plumb. Baza de date de chimioterapie antimicrobiană (DCA) este alcătuită din

4100 de compuși antimicrobieni sintetici precum și

1030 peptide antimicrobiene active. Peptidele antimicrobiene provin în principal din surse biologice, dar unele dintre ele sunt de natură sintetică. Numai acei compuși, care se găsesc activi împotriva bacteriilor (atât Gram-pozitive, cât și negative) sau a ciupercilor, sunt selectați pentru această bază de date. Baza de date ACD este disponibilă gratuit la adresa URL: http://amdr.amu.ac.in/acd și este compatibil cu desktop-uri, smartphone-uri și tablete.

Introducere

Ineficiența agenților antimicrobieni, adică rezistența antimicrobiană (RAM), a devenit o amenințare la nivel mondial pentru sănătatea publică. S-a raportat că un număr mare de specii bacteriene au markeri rezistenți împotriva diferitelor antibiotice. Klebsiella pneumoniae, E. coli, Staphlylococcus aureus, Mycobacterium, Streptococcus pneumoniae etc. sunt câteva dintre speciile comune implicate în infecții [1-3]. Este o mare amenințare pentru pacienții care au transplant de organe, intervenții chirurgicale majore, cum ar fi transplantul de șold, biopsia de sân, operațiile cezariene și chimioterapiile cancerului, unde riscul de răspândire a infecției este mare. Pe lângă aceasta, rezistența antimicrobiană (RAM) determină tratamentul prelungit al bolii și un cost crescut al tratamentului [4]. Conform fișei informative a OMS MDR-TB, în 2018, aproximativ 558.000 de cazuri noi de tuberculoză rezistentă la mai multe medicamente (MDR-TB) au fost estimate în 2017 și 161.000 de cazuri de MDR sau RR-TB au fost detectate și raportate în 2017 [5]. Persoanele infectate cu MRSA (Staphylococcus aureus rezistent la meticilină) au 64% mai multe șanse de a muri decât persoanele infectate cu tulpini nerezistente conform raportului OMS [4].

Raportul CDC din 2019 privind amenințările la rezistența la antibiotice din Statele Unite a arătat că în fiecare an s-au raportat 2,8 milioane de infecții rezistente la antibiotice, din cauza cărora a rezultat 35.000 de decese pe an și o pierdere economică imensă pentru țară [6]. Raportul Centrului European pentru Prevenirea și Controlul Bolilor (ECDC) despre provocarea bacteriană: „timpul pentru a reacționa”, a estimat aproximativ 25.000 de persoane care au murit din cauza problemei rezistenței la antibiotice în Europa, Islanda și Norvegia, în cursul anului 2007. Mai mult, infecția cauzată de bacteriile rezistente la antibiotice au fost responsabile pentru cazarea pacienților în spital, 2,5 milioane de zile în plus în Europa, Islanda și Norvegia, iar aceste zile suplimentare pot costa mai mult de 900 de milioane de euro [7].

Materiale și metode

Colectare de date

Colectarea de date a compușilor chimici a fost făcută din bazele de date disponibile ZINC [13], DrugBank [12], ChemDB [14], PubChem [11], PubChem Bioassays [15] și căutare în literatură. Peptidele antimicrobiene au fost colectate din diverse surse, cum ar fi căutări ample din literatura de specialitate de la PubMed și unele de la Uniprot ( Fig 1 ). Toate datele atât ale compușilor sintetici, cât și ale compușilor antimicrobieni sunt colectate pe baza activității lor antibacteriene și antifungice. Din totalul datelor colectate, au fost selectați aproximativ 2900 antibacteriene, 1200 compuși antifungici sintetici și aproximativ 1030 peptide antimicrobiene active ( Fig. 2 ).