Устойчивость бактерий к антибиотикам является одной из основных проблем современной медицины и здравоохранения, которая к тому же усугубляется из года в год. Резистентность возникает спонтанно — вследствие произвольных мутаций или неправильного применения противомикробных препаратов. По данным ВОЗ, всё больше инфекций становится труднее, а иногда и вовсе невозможно вылечить из-за снижения эффективности традиционных антибиотиков, поэтому учёным приходится придумывать что-то новое.
В России нашли вещество для нового антибиотика
Биохимики из Московского государственного университета имени Ломоносова совместно с коллегами из Германии и США открыли механизм воздействия молекулы тетраценомицина на рибосомы, синтезирующие белок у бактерий.
Большинство известных антибактериальных препаратов направлено на блокировку самых важных процессов жизнедеятельности бактерий: синтез нуклеиновых кислот, белков и клеточной стенки. Сотрудники НИИФХБ имени Белозёрского, Института функциональной геномики МГУ, Сколтеха, Гамбургского университета (Германия) и Университета Иллинойса (США) изучили молекулярный механизм воздействия соединения тетраценомицина на рибосомы бактерий, которые отвечают за синтез белка.
Авторы исследования показали, что тетраценомицин воздействует не на генетический материал клеток, а на большие субъединицы рибосом. По структуре это вещество схоже с группой хорошо изученных антибиотиков тетрациклинов, которые тоже нарушают синтез белка, но связываются совсем с другим участком рибосомы. В то же время оказалось, что молекула тетраценомицина ингибирует трансляцию белков как с бактериальной, так с человеческой рибосомы, то есть этот антибиотик может быть потенциально опасным для человека.
Учёные предположили, что модификацией тетраценомицина можно снизить его цитотоксичность. Мутации на разных участках рибосом, которые дают устойчивость к другим антибиотикам, не влияют на связывание тетраценомицина, то есть здесь нет кроссрезистентности. Ароматические поликетиды, к которым относится тетраценомицин, — одна из самых известных групп антибиотиков, открытых в середине ХХ века, широко используемая в медицине наравне с пенициллинами.
Один из представителей этого семейства — тетраценомицин X — блокирует синтез белков у бактерий, не обладая при этом перекрёстной резистентностью с уже известными ингибиторами синтеза белка, то есть бактериальные штаммы не будут к нему заведомо устойчивы. Связывание тетраценомицина с рибосомами происходит по уникальным позициям — нуклеотидным основаниям в белках субъединицы рибосомы, недоступным для других антибиотиков, что дает хорошие перспективы по преодолению устойчивости к антибиотикам у бактерий.