Ученые изобрели антибиотик, меняющий форму, для борьбы с смертельными супербактериями

Распространение устойчивых к лекарствам "супербактерий", включая бактерии, способных сопротивляться даже самым мощным антибиотикам, представляет постоянно возрастающую опасность для общественного здоровья. Недавно ученые разработали новый вид антибиотика, который способен уничтожать эти микроорганизмы, меняя атомы в их структуре.

Недавно исследователи описали первый из таких антибиотиков. На данный момент он был протестирован на личинках восковой моли (Galleria mellonella), часто используемых для проверки эффективности антибиотиков на животных, но перед его применением у людей или других млекопитающих потребуется дополнительное исследование.

Для создания этого нового антибиотика исследователи использовали метод "клик-химии", который позволяет быстро и надежно объединять различные химические строительные блоки, подобно скреплению двух половин пряжки ремня безопасности. Для этого исследования Джон Мозес, профессор Лаборатории Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке, использовал свои знания о сверхбыстрых химических реакциях, изучая их под руководством К. Барри Шарплесса, лауреата Нобелевской премии за вклад в развитие "клик-химии".

Этот новый антибиотик, по сути, комбинирует существующий антибиотик ванкомицин с молекулой, называемой буллвален. Атомы в молекуле буллвалена могут легко меняться местами, создавая более миллиона возможных конфигураций. Эта молекула, способная манипулировать атомами, послужила основой для нового антибиотика, созданного исследовательской группой. К этому ядру, способному менять свою форму, присоединены две "боеголовки" ванкомицина, по одной на каждом конце.

Ванкомицин является мощным антибиотиком, применяемым для лечения серьезных бактериальных инфекций, вызванных грамположительными бактериями с определенным типом клеточной стенки. Этот препарат связывается с клеточной стенкой бактерии, ослабляя ее и вызывая утечку содержимого клетки, что приводит к гибели микроорганизма. К сожалению, некоторые бактерии развили устойчивость к ванкомицину, включая ванкомицин-резистентные энтерококки (VRE), которые в 2017 году стали причиной множества инфекций и смертей среди госпитализированных пациентов в США.

В новом исследовании, когда личинкам восковой моли не предоставляли никакого лечения, около 90% из них умирало в течение недели после заражения VRE. При применении стандартной дозы ванкомицина выживаемость увеличилась с 10% до 40%, но при использовании нового антибиотика, изменяющего форму, она поднялась до 70%. Следует отметить, что эти исследования проводились на личинках моли и касаются эффективности лекарств против этой конкретной группы организмов, но не предоставляют информации о безопасности и эффективности у людей.

По мнению исследователей, новый антибиотик, меняющий форму, может обладать большей эффективностью по сравнению с обычным ванкомицином, так как он может иметь разнообразные конфигурации для воздействия на бактерии. Они предполагают, что регулярное изменение формы препарата может максимизировать его способность связываться с клеточной стенкой бактерий и создавать наиболее разрушительные эффекты, предотвращая у бактерий разработку устойчивости. Это предположение требует дополнительных исследований.

"Чтобы раскрыть всю картину, необходимо гораздо больше исследований, но это, безусловно, интересное наблюдение", — Джон Мозес.

На данный момент неясно, как именно новый антибиотик преодолевает устойчивость бактерий, но он представляет потенциально обнадеживающую новую перспективу в борьбе с устойчивыми к лекарствам инфекциями. Однако исследователи отмечают, что это только начало пути, и предстоит еще много работы и открытий в этой области.