Команда ученых под руководством профессора Сезар де ла Фуэнте из Пенсильванского университета разработала синтетический пептид с антибактериальной активностью на основе секрета южноазиатской лягушки Odorrana andersonii. Это исследование продолжает серию работ, в ходе которых ученые обнаруживали антибиотики в совершенно неожиданных местах: в ДНК вымерших животных, в том числе, мамонтов, а также в микробиоме человека.
«Мы ищем антибиотики там, где эволюция могла способствовать их появлению», — объясняет де ла Фуэнте. «Земноводные обитают в среде, богатой микробами, но при этом крайне редко заражаются инфекциями. Это говорит о том, что у них в организме есть мощные антимикробные соединения».
Впервые антимикробный пептид, получивший название Andersonnin-D1, был обнаружен в секреторных выделениях Odorrana andersonii китайскими учеными в 2012 году. Однако его практическое применение было затруднено из-за склонности молекулы к образованию комков, что делало вещество слишком токсичным и снижало его эффективность в борьбе с бактериями.
Чтобы преодолеть эти ограничения, команда де ла Фуэнте применила метод структурно-направленного дизайна, позволяющий модифицировать химическую структуру молекулы. «Мы изменяем молекулу, а затем изучаем, как внесенные изменения влияют на ее функции», — поясняет соавтор исследования Марсело Торрес.
После двух раундов оптимизации ученые протестировали синтетические пептиды на различных бактериальных штаммах. В доклинических испытаниях они продемонстрировали эффективность, сопоставимую с антибиотиками последнего ряда, например полимиксином B, но при этом не оказывали вредного воздействия на клетки человека и полезные кишечные бактерии.
Испытания проводились не только на лабораторных культурах, но и в сложных микробных сообществах, моделирующих реальные условия организма. Если дальнейшие эксперименты будут успешными, ученые подадут заявку на проведение исследований, необходимых для одобрения Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). В случае положительного решения начнутся клинические испытания новых антибиотиков.
«Природа остается невероятным источником медицинских инноваций», — подчеркивает де ла Фуэнте. — «Благодаря генной инженерии мы можем превращать природные молекулы в эффективные лекарства, способные изменить медицину».
Ранее ученые выяснили, что куркумин эффективен против опасной бактерии.
