Текст уведомления здесь

Бактериальный апокалипсис откладывается

Ученые открыли новый антибиотик, служащий оружием диких бактерий

Международная группа ученых открыла новый антибиотик. Исследователи обнаружили его у ранее неизвестных бактерий, которые пользовались им как «химическим оружием» против иных микроорганизмов. Новое вещество назвали тейксобактином.
Добавить в закладки
Комментарии
Международная группа ученых открыла новый антибиотик. Исследователи обнаружили его у ранее неизвестных бактерий, которые пользовались им как «химическим оружием» против иных микроорганизмов. Новое вещество назвали тейксобактином.

Детальное описание тейксобактина приведено в статье на страницах журнала Nature
. Специалисты из семи разных научных и медицинских центров Великобритании, Германии и США нашли тейксобактин при скрининге (см. ниже) так называемого «темного микробиома» — бактерий, не поддающихся выращиванию в лабораторных условиях. Исследователи продемонстрировали способность антибиотика уничтожать множество штаммов стафилококка и туберкулезной палочки. В статье утверждается, что даже мутантные золотистые стафилококки S.aureas, стойкие к современным антибиотикам, не переносят тейксобактина.

Под скрининговым исследованием, или просто скринингом, подразумевается методичная проверка ряда схожих образцов чего-либо в различных условиях. Микробиологи проанализировали десять тысяч образцов почвы, последовательно проверив выделенные из них бактерии на способность уничтожать колонии S.aureas, и, разумеется, большинство проб никакой активностью не обладало. В фармацевтике скринингом называют последовательную проверку множества веществ на роль лекарственного препарата, а врачи-диагносты называют скринингом столь же массовое и последовательное обследование людей с целью выявить у них болезни на ранней и поддающейся лечению стадии.

Скрининговые исследования вошли в практику около ста лет назад, однако в новой работе ученые применили специальный метод выделения почвенных бактерий. Традиционно биологи брали частичку грунта, помещали ее в питательную среду и пытались вырастить бактерии на искусственном субстрате. Но этот способ не позволял культивировать абсолютное, до 99%, большинство микроорганизмов. Новый вид бактерий, Eleftheria terrae, смогли выделить и обнаружить лишь благодаря разработанному учеными биочипу под названием iChip.

Биочип представляет собой металлическую пластинку с множеством отверстий. Исследователи брали крупинку земли на обычном поле в штате Мэн (США), растворяли ее в воде и затем капали этой водой в отверстия пластины. Внутри каждого отверстия получалась небольшая капля, которую потом заклеивали с двух сторон полупроницаемой пластиковой мембраной. Весь биочип засыпали той же землей и таким образом создавали уникальную комбинацию условий: с одной стороны бактерии получали необходимые им органические молекулы из грунта, имели нужную температуру и кислотность среды, а с другой стороны, росли лишь в пределах отведенных им ячеек.

С рассаженными по ячейкам бактериями ученым удалось не только выявить антибиотик, но и установить его производителя. Ученые расшифровали и химическую формулу тейксобактина, и геном Eleftheria terrae, благодаря чему им удалось быстро получить антибиотик в достаточных для лабораторных испытаний количествах.

Тейксобактин проверили как на культуре разных патогенов (включая мутантные и устойчивые ко многим антибиотикам штаммы), так и на мышах, зараженных MRSA. MRSA — это метициллин-резистентный стафилококк, бактерия, против которой бесполезны сразу несколько современных антибиотиков и с которой связаны наиболее опасные внутрибольничные инфекции. MRSA ввели мышам внутрибрюшинно, и 90% не получавших антибиотиков животных скончались через двое суток. Мыши, которым кололи 0,5 мг ванкомицина на килограмм массы, умирали примерно в четырех случаях из пяти, а вот тейксобактин в дозировке 0,25 мг/кг спас больше половины зараженных.

Авторам открытия удалось определить механизм действия тейксобактина. Как и ванкомицин, он блокирует синтез клеточной стенки бактериям за счет своей способности связываться с теми липидными (жироподобными) веществами, из которых бактерии строят свою оболочку. Ученые не смогли получить устойчивые к тейксобактину штаммы. Это может быть связано с тем, что поменять принцип строительства клеточной стенки бактериям крайне затруднительно. Чтобы выжить в условиях применения тейксобактина, микроорганизмам надо очень сильно перестроить свои молекулярные механизмы, а это вряд ли возможно сделать за короткий срок, да еще и не утратив других своих функций.

Бактерии и приобретают устойчивость к антибиотикам за счет мутаций, которые меняют работу различных внутриклеточных механизмов, отвечающих за строительство клеточной оболочки. Пенициллин, к примеру, «заклинивает» белок, собирающий молекулы в двойной слой бактериальной стенки, а тетрациклин мешает работе производящих белки рибосом. Хороший антибиотик должен, с одной стороны, «ломать» бактериальные механизмы даже после мутаций, а с другой — не должен вредить работе человеческих или животных клеток.

Окажется ли тейксобактин достаточно нейтральным в отношении человека, сказать пока сложно. Мыши, которым вводили препарат, выжили, но нельзя исключать каких-то серьезных и пока незамеченных побочных эффектов. Даже одобренные к применению антибиотики токсичны: они могут приводить к нарушениям работы костного мозга, почек, печени или даже к глухоте (гентамицин), поэтому еще не проверенный на людях тейксобактин тоже может оказаться препаратом с серьезными побочными эффектами.

Но он может стать и настоящим чудом. Дело в том, что бактерии с множественной устойчивостью к антибиотикам представляют большую угрозу, и даже по довольно сдержанным прогнозам Всемирной организации здравоохранения, мир стоит на пороге роста инфекций, против которых современная медицина бессильна. Безответственное и бесконтрольное применение антибиотиков привело к тому, что некогда сверхэффективный пенициллин больше не действует ни на туберкулезную палочку, ни на стафилококков. Аналогичная ситуация наблюдается и с другими препаратами. Работающий антибиотик нового типа (тейксобактин пока кандидат в такие препараты) способен спасти миллионы жизней.
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы