Проблема антибиотикорезистентности с каждым годом становится все острее. Бактерии эволюционируют быстрее, чем люди создают новые препараты. Одна из главных причин — большинство существующих антибиотиков атакуют одни и те же «слабые места» бактериальной клетки, прежде всего активный центр рибосомы (внутриклеточной «фабрики» по производству белка). У бактерий уже есть готовые защитные механизмы против таких атак.
Исследователи из университета Макмастера в Канаде нашли принципиально новое решение. Они открыли антибиотик маникомицин, который атакует другую часть рибосомы — ее выходное отверстие.
Само открытие маникомицина стало возможным благодаря нетривиальному подходу. Исследователи вернулись к бактерии Streptomyces rimosus — почвенному микроорганизму, который больше 75 лет назад подарил миру окситетрациклин, один из первых антибиотиков. С тех пор научное сообщество считало, что эта бактерия «выработана до дна» и ничего нового из нее извлечь нельзя.
Команда использовала передовой лабораторный метод, называемый фракционированием. Они отфильтровали из химической смеси, производимой S. rimosus, уже известный окситетрациклин и другие распространенные соединения, чтобы выделить более редкие молекулы, которые годами оставались незамеченными.
Ни один из антибиотиков, которые сегодня выписывают в клиниках, не делает того, что делает маникомицин. Ни азитромицин, ни тетрациклин — никто. Так что мы нашли не просто новый кандидат в лекарства, но и установили новую мишень в бактериях, которую потенциально могут использовать и другие препараты
Профессор Райт объясняет механизм простой аналогией. Рибосома работает как сборочная линия на заводе. Когда готовая деталь (белок) произведена, ее нужно убрать с конвейера, чтобы освободить место для следующей. Маникомицин блокирует «выходную полосу», из-за чего вся линия забивается и останавливается. Без возможности производить белки бактерия не может выжить.
Этот новый механизм действия имеет решающее преимущество: у бактерий нет к нему устойчивости. За всю историю медицины человек никогда не использовал антибиотики, атакующие эту конкретную мишень. Бактерии не подвергались селективному давлению, направленному на выработку защиты от такого типа атак. Даже недавно открытые антибиотики, которые бьют по старым, привычным мишеням, могут быстро столкнуться с уже существующими механизмами резистентности. С маникомицином ситуация иная.
Клинические испытания еще впереди, но первые результаты обнадеживают. Ученые уже показали, что маникомицин нетоксичен для человеческих клеток и эффективно работает в лабораторной модели инфекции. Сейчас команда Райта работает над оптимизацией «времени удержания» препарата в организме (как долго он остается активным). Они уже произвели 60 различных производных молекулы и планируют выбрать лучшую для дальнейшего продвижения. Открытие команды опубликовано в научном журнале Nature.
Ранее Наука Mail рассказывала о выявлении бактериальных генов, отвечающих за устойчивость микробов к антибиотикам.
