Биологи создали "супероружие" для борьбы с "супербактериями"
Канадские молекулярные биологи создали препарат, уничтожающий сверхстойкие штаммы синегнойной палочки и гонококка, неуязвимые для действия других антибиотиков, в буквальном смысле удушая их и лишая их пищи, говорится в статье, опубликованной в журнале Canadian Journal of Physiology and Pharmacology.
"За последние восемь лет было создано и одобрено всего два новых антибиотика, так как большинство из них действует на те же части микроба, которые меняются по мере развития иммунитета у бактерии. Мы не только нашли новую "мишень" для антибиотиков, но и создали лекарство, которое атакует ее и при этом не трогает человеческие клетки", - рассказывает Грант Пирс (Grant Pierce) из университета Манитобы в Виннипеге (Канада).
В последние годы перед медиками все шире и острее становится проблема появления так называемых "супер-бактерий" - микробов, стойких к действию одного или нескольких антибиотиков. Среди них есть как редкие и безобидные бациллы, так и очень распространенные и опасные патогены, такие как синегнойная палочка (Pseudomonas aerugenosa) или гонококк (Neisseria gonorrhoeae), возбудитель гонорреи.
Проблема усугубляется тем, что микробы часто вырабатывают иммунитет к антибиотикам не поодиночке, а "коллективно", обмениваясь подобранными секретами. К примеру, в июле 2015 года медики обнаружили, что бактерии, найденные в сточных водах в Нью-Дели, столице Индии, выработали защиту от так называемых карбапенемов, "антибиотиков последней надежды", и начали обмениваться генами по производству "противоядия" к ним.
Как рассказывает Пирс, это вынуждает ученых искать неортодоксальные методы борьбы с микробами и пользоваться не природными или полусинтетическими антибиотиками, а фактически создавать их с ноля. Это очень дорогой, долгий и трудоемкий процесс, из-за чего медики сегодня часто констатируют, что "война" с супер-бактериями уже фактически проиграна человечеством.
Пирс и его коллеги пытались понять, как можно победить таких микробов, изучая структуру их клеточных стенок и выделяя на них те элементы, которые отсутствуют в клетках человека и которые можно использовать для подавления жизнедеятельности или уничтожения бактерии.
Ученые обратили внимание на белок NQR, чьи молекулы встречаются в клеточных стенках некоторых микробов и участвуют в перекачке ионов из внешней среды внутрь их и наоборот. Блокировка этого белка, как показали первые опыты на микробах, фактически "удушает" их. Это происходит потому, что ни теряют способность обмениваться ионами натрия с внешней средой и не могут использовать их для конвертирования питательных веществ в универсальную энергетическую "валюту" клетки, молекулы АТФ.
Команда Пирса воспользовалась этой "ахиллесовой пятой" микробов и разработала молекулу PEG-2S, которая необратимым образом блокирует роботу "насосов" NQR. Успешно проверив работу этого антибиотика на "обычных" хламидиях, ученые попытались уничтожить колонии неуязвимых штаммов синегнойной палочки и гонококка аналогичным способом.
Идея сработала, и даже очень небольшие дозы нового антибиотика, измеряющиеся в миллиардных долях грамма, подавляли размножение и убивали колонии этих микробов, а также действовали аналогичным образом, как показывают предварительные опыты канадских исследователей, и на холерный вибрион, бактерию-возбудитель холеры.
Сейчас команда Пирса, как рассказывает Павел Дибров из университета Манитобы, работает над приспособлением PEG-2S для борьбы с двумя десятками других болезнетворных микробов, использующих тот же белок для извлечения энергии из питательных веществ.
