При разработке антибиотика исследователи из Германии и США использовали устройство, известное как iCHip, которое позволяет ученым культивировать бактерии, которые до сих пор считались «бактериальной темной материей» — их попросту невозможно вырастить в лаборатории. Интересно, что в эту категорию попадает 99% всех известных науке бактерий. iCHip был разработан небольшим стартапом, известным как NovoBiotic Pharmaceuticals, и микробиологом Кимом Льюисом из Северо-Восточного университета в Бостоне.
Новый антибиотик заставляет вредных микробов совершать самоубийство: наш шанс в борьбе с супербактериями
Исследователи выделили антибиотик из микробов, живущих в песчаной почве Северной Каролины. Поскольку он действует совершенно иначе, чем предыдущие препараты, новый препарат может помочь переломить ход борьбы с супербактериями, устойчивыми к современным лекарствам.
GettyImages
Устройство помогло исследователям найти кловибактин — антибиотик, который производят почвенные микробы, обнаруженные в Северной Каролине и известные как Eleftheria terrae. Эти бактерии производят вещество, которое токсично для других почвенных микробов и помогает им в борьбе за территорию и ресурсы.
«Поскольку кловибактин был выделен из бактерий, которые раньше невозможно было вырастить, патогенные бактерии раньше не видели такого антибиотика и не успели выработать к нему устойчивость», — пояснил соавтор исследования Маркус Вайнгарт, научный сотрудник химического факультета Утрехтского университета.
Посадить в клетку
Как только антибиотик был открыт, исследователи приступили к выяснению того, как он действует. Они обнаружили, что механизм его воздействия на микробы отличается от механизма нынешних антибиотиков. По сути, он образует клетку вокруг трех различных молекул-предшественников, которые бактериальные захватчики используют для построения своих клеточных стенок. Само название «кловибактин» происходит от «клови», греческого слова, обозначающего клетку.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Хотя некоторые современные антибиотики также разрушают стенки бактериальных клеток особыми соединениями-пирофосфатами, кловибактин уникален тем, что блокирует эти молекулы.
«Кловибактин обволакивает пирофосфат, как плотно сидящая перчатка, — отметил Вайнгарт. — Как клетка, которая окружает свою мишень. Поскольку кловибактин связывается только с неизменной, консервативной частью своих мишеней, бактериям будет гораздо труднее развить устойчивость к нему. Фактически, в наших исследованиях мы не наблюдали никакой устойчивости к кловибактину у подопытных».
Триггер самоубийства
Когда антибиотик прикрепляется к вредным бактериям, он выпускает нити, которые дополнительно связывают и уничтожают микробов. Это также заставляет бактерии выделять ферменты, известные как аутолизины, которые в дальнейшем помогают им совершить самоубийство, растворяя собственные клеточные стенки.
«Многоцелевой механизм атаки кловибактина блокирует синтез бактериальной клеточной стенки одновременно в разных положениях, — рассказала соавтор исследования Таня Шнайдер из Боннского университета в Германии. — Это улучшает активность препарата и существенно повышает его устойчивость к развитию резистентности».
В исследованиях на мышах кловибактин был эффективен в борьбе с широким спектром патогенов и оказался особенно успешным против грамположительных бактерий, таких как те, которые вызывают распространенные внутрибольничные инфекции, включая MRSA, стафилококк и стрептококк, а также других захватчиков, вызывающих ряд заболеваний, в том числе туберкулез.
Сейчас исследовательская группа планирует выяснить, как извлечь выгоду из эффективности кловибактина, и говорит, что пройдет некоторое время, прежде чем антибиотик станет широко доступен в качестве лекарства, поскольку ему придется пройти обычный путь клинических испытаний и одобрений.
Загружаем