Американские и французские исследователи разработали набор молекулярных деталей на основе стрептограмина и собрали из них новую версию препарата, эффективного против бактерий, устойчивых к этому антибиотику.
Подход позволит модифицировать безопасные для людей известные антибиотики, чтобы вернуть им лекарственные свойства. Работа опубликована в журнале Nature.
Устойчивость к антибиотикам, которую со временем приобретают бактерии, — серьезнейшая угроза, приводящая к смерти людей по всему миру от штаммов известных микроорганизмов.
Разработка новых классов антибиотиков и их вывод на рынок может занять десятилетия. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Института Пастера использовали новый подход к решению этой проблемы — переделали уже существующие молекулы антибиотиков, чтобы создать набор молекулярных деталей, которые можно соединять вместе, образуя более крупные молекулы.
«Цель нашей работы состоит в том, чтобы возродить классы лекарств, которые не смогли полностью раскрыть свой потенциал, особенно тех, которые уже доказали свою безопасность для человека, — рассказал ведущий автор исследования, доцент Калифорнийского университета в Сан-Франциско Ян Сипл. — Если мы сможем это сделать, то избавимся от необходимости постоянно придумывать новые классы антибиотиков, которые могут победить устойчивые бактерии. В современных условиях пересмотр уже существующих лекарств может стать жизненно важным инструментом».
Ученые продемонстрировали новый подход на антибиотиках класса стрептограмина А. До недавнего времени они эффективно спасали при инфекциях, вызываемых золотистым стафилококком, пока эти бактерии не выработали механизм устойчивости. Стрептограмин обезвреживает бактерии, склеивая компоненты рибосом, что делает невозможным производство белков.
Бактерии, устойчивые к стрептограминам, научились производить ацетилтрансферазу виргиниамицина A — специальный белок, который распознает антибиотик и дезактивирует его. Для решения этой проблемы ученые создали семь различных молекулярных модулей, из которых стало возможно собрать набор из 62 вариаций молекулы стрептограмина.
С помощью методов криоэлектронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа ученые создали трехмерные изображения препаратов с практически атомным разрешением и определили, какие части молекулы обеспечивают функции антибиотика. После этого они внесли изменения в эти участки и проверили новые лекарства на десятках штаммов патогенных бактерий. Эксперименты, проведенные на инфицированных мышах, показали, что новые антибиотики более чем в десять раз эффективнее старых стрептограминов.
Смотрите наши видео
