Бактериофаги помогли создать суперантибиотик против супермикробов

Группа ученых из Rockefeller University (Нью-Йорк) и базирующейся в Калифорнии фармацевтической компании Astex Pharmaceuticals сообщила об успешных испытаниях на животной модели нового белкового антибиотика широкого спектра действия, активного в отношении супермикробов — микроорганизмов, устойчивых к действию других антибактериальных средств, в том числе в отношении метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA), а также возбудителя сибирской язвы Bacillus anthracis. Работа опубликована в журнале PLOS One.

Разработка нового суперантибиотика, названного авторами Epimerox, заняла в общей сложности более семи лет. Ключевым моментом в создании антибактериального агента является выбор цели, то есть уязвимого места в структуре бактериальной клетки и в этом вопросе авторы ориентировались на бактериофаги — вирусы, обладающие селективным бактерицидным эффектом. Им удалось найти принципиально новую мишень — синтезируемый бактериями для поддержания целостности своей клеточной оболочки фермент 2-эпимеразу.

Было установлено, что этот фермент играет ключевую роль в процессе взаимодействия поражающего Bacillus anthracis фага и бактерии. Продуцируемый этим фагом лизин –фермент, разрушающий клеточную стенку бактерии – для достижения своей цели связывается именно с 2-эпимеразой.

Epimerox является аллостерическим ингибитором 2-эпимеразы. Его испытания на зараженных Bacillus anthracis мышах не только защитили их от заболевания сибирской язвой, но и показали, что у бактерии не развивается резистентность к антибиотику. Тот же эффект был продемонстрирован и в отношении MRSA.

«Так как 2-эпимеразу синтезируют все грам-положительные бактерии, мы уверены, что Epimerox является антибактериальным агентом широкого спектра действия», — заявил лидер группы разработчиков, глава лаборатории бактериального патогенеза и иммунологии Rockefeller University, профессор Винсент Фишетти (Vincent A. Fischetti). Он отметил, что определение мишеней для антибиотиков на основе изучения взаимодействия фагов и бактерий имеет большие перспективы, так как в этом случае бактерия не может так легко измениться или «обойти препятствие». «Это обстоятельство дает нам уверенность в том, что вероятность развития резистентности к Epimerox’у крайне мала, что является очень обнадеживающим результатом в ситуации, когда рост антибиотикоустойчивости микроорганизмов – проблема, беспокоящая все мировое сообщество», — подчеркнул Фишетти.

Стоит отметить, что идея использовать бактериофаги и их лизины для борьбы с инфекциями появилась еще в конце XIX века, после открытия их бактерицидных свойств Н.Ф. Гамалеей. Сообщалось об успешном применении этих вирусов и их активных ферментов для уничтожения стафилококков, стрептококков и других бактериальных агентов. В частности, в сентябре 2012 года группа ученых из Питтсбургского и Калифорнийского университетов сообщила об обнаружении бактериофагов, способных поражать клетки бактерии Propionibacterium acnes, которая способствует развитию воспалительного процесса в сальных железах кожи.