Устойчивость к антибиотикам, или антибактериальная устойчивость, является растущей проблемой здравоохранения по всей планете. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), эти устойчивые бактерии в настоящее время убивают больше людей, чем ВИЧ или малярия, ежегодно приводя к примерно 5 миллионам смертей.
Осознавая эту растущую угрозу, научный мир активизировал поиски новых средств борьбы с этими супербактериями. Для этого исследователи изучают уже существующие в природе антибактериальные средства защиты, вырабатываемые, например, другими бактериями, такими как тейксобактин или кловибактин.
В результате таких изысканий, исследователи из Гарвардского университета в США представили новый подход: полностью синтетический антибиотик, разработанный специально для предотвращения проявлений, которые бактерии используют для противодействия антибиотикам, уже встречающимся в природе. Их молекула и результаты исследования были представлены в журнале Science в феврале с.г.
Как следует из результатов исследования, большая часть традиционных антибиотиков нацелена на очень специфическую часть бактерий, их рибосомы, которые отвечают за выработку белков, необходимых организму. Антибиотики цепляются за них и, таким образом, блокируют выработку белка, разрушая бактерии изнутри. Но некоторые бактерии нашли способы отцепить эти молекулы, сделав их безвредными: например, они могут модифицировать часть рибосомы, рибосомальную РНК, добавляя к ней метильные группы, которые препятствуют эффективному прикреплению антибиотика к ней.
В своей работе исследователи из Гарвардского университета изучили антибиотики, которые нацелены на рибосомы бактерий: "бактериальная рибосома является предпочтительной мишенью природы для антибактериального оружия, и это оружие послужило источником вдохновения для нашего проекта", - говорится в заявлении Бен Треско, автора исследования.
Чтобы избежать сопротивления супербактерий, исследователи сконструировали молекулу с жесткой формой, которая максимально точно соответствует ее цели в рибосоме. Таким образом, этот антибиотик цепляется за него гораздо прочнее и не выводится с помощью стратегий, обычно используемых бактериями против антибиотиков, которые атакуют их рибосомы.
Испытанное в лаборатории, это новое оружие против супербактерий блокировало рост ряда бактерий, в том числе некоторых штаммов, устойчивых к традиционным антибиотикам, включая стафилококки, стрептококки и Clostridioides difficult. Напротив, этот метод оказался безвреден для клеток человека, выращенных в лаборатории, что позволяет предположить, что антибиотик может быть безопасным для клинического применения. Эффективность и безопасность этой синтетической молекулы были затем подтверждены на мышах: ей удалось вылечить животных, инфицированных обычно смертельной дозой золотистого стафилококка, в то время как 90 % необработанных мышей умерли через два дня после заражения.
Таким образом, заключают эксперты, этот новый антибиотик открывает путь для более эффективной борьбы с антирезистентностью. Во-первых, потому что эти новые молекулы еще не существуют в природе и, следовательно, маловероятно, что устойчивость к этим антибиотикам уже присутствует в окружающей среде. И затем, благодаря этому синтетическому подходу, разработка новых антибиотиков выходит за рамки повторной адаптации антибиотиков, уже существующих в природе.
