Ученые из Пенсильванского университета обнаружили в археях — древнейших формах жизни на планете — более 12 000 потенциальных антибиотиков. «Археазины» оказались эффективны против устойчивых к лекарствам бактерий.
Археи — отдельная ветвь на древе жизни, генетически и биохимически отличающаяся от бактерий и эукариот. Они выживают миллиарды лет в экстремальных условиях — от кипящих источников и глубоководных жерл до солончаков, выдерживая высокое давление, токсичные вещества и экстремальные температуры.
«Мы подумали: если они выживали миллиарды лет в таких условиях, возможно, они выработали уникальные способы борьбы с микробными конкурентами, и мы можем у них поучиться», — рассказывает Марсело Торрес (Marcelo Torres), соавтор исследования.
Оригинальная цитата: «We thought, if they’ve survived for billions of years under those conditions, maybe they’ve developed unique ways to fight off microbial competitors, and maybe we could learn from that.»
Для поиска соединений ученые использовали обновленную версию системы глубокого обучения APEX. Алгоритм анализировал тысячи пептидов с известными антимикробными свойствами и предсказывал, какие новые аминокислотные последовательности в археях могут обладать подобным действием. Сканирование 233 видов выявило более 12 000 кандидатов, отличающихся по строению и распределению электрического заряда от известных антимикробных пептидов.
Иллюстрация исследования — поиск антибиотиков в археях. Изображение: De la Fuente Lab
Для проверки исследователи отобрали 80 археазинов и протестировали их в пробирке против реальных бактерий. Результаты превзошли ожидания: 93% соединений продемонстрировали антимикробную активность как минимум против одной бактерии.
Механизм их действия оказался нетипичным: вместо разрушения клеточной оболочки, как у большинства антибиотиков, археазины блокируют работу бактерии изнутри, нарушая электрические сигналы, необходимые для ее жизнедеятельности.
Три наиболее перспективных соединения испытали на животных моделях. Через четыре дня после однократного введения все они остановили распространение устойчивой больничной инфекции, а один археазин показал эффект, сравнимый с полимиксином B — антибиотиком последней линии.
Читать далее:
Физики поменяли мнение о том, как сформировалась Вселенная
Витамин и экстракт чая стимулировали очистку мозга от белков, связанных с Альцгеймером
Посмотрите, как выглядела одна из самых сильных солнечных бурь в истории
Иллюстрация на обложке: designed by Freepik, лицензия