Новый инструмент ускорит поиск антибиотиков против устойчивых к лекарствам бактерий

Российские исследователи из Сколтеха и других научных центров представили обновленную репортерную систему — инструмент для поиска новых антибиотиков. Система позволяет проводить отбор действующих веществ, нарушающих синтез РНК у грамотрицательных бактерий. К ним относится, например, мультирезистентная синегнойная палочка — опасный возбудитель больничных инфекций, уже адаптировавшийся к существующим антибиотикам. Воздействие на синтез РНК считается перспективным механизмом действия новых лекарств, поскольку таких препаратов пока мало и бактерии не успели к ним приспособиться.

Ученые из Сколтеха усовершенствовали инструмент направленного поиска антибиотиков против грамотрицательных бактерий (таких как синегнойная палочка), сделав его чувствительным к веществам, нарушающим биосинтез РНК — ключевой молекулы для жизнедеятельности бактериальной клетки. Поиск лекарств с таким механизмом действия перспективен потому, что патогены еще не успели к нему хорошо адаптироваться, ведь на рынке сравнительно мало таких препаратов — главным образом рифампицин и фидаксомицин.

Первый автор исследования, биолог Антон Иззи рассказал, как такой поиск выглядит на практике: «Коллеги формируют базу веществ-кандидатов, среди которых может оказаться перспективный антибиотик, и присылают данные вещества нам на скрининг. Мы тестируем их на бактериях в лаборатории. Допустим, бактерии умирают. Таких веществ много, но этого мало: мы хотим знать, почему. Вещество может оказаться токсичным не только для бактерий, но и для клеток человека. Или оно может иметь распространенный механизм действия, устойчивость к которому, как следствие, тоже встречается сравнительно часто. Так вот, наша репортерная система расшифровывает механизм действия: если антибиотик воздействует на рибосомы (как тетрациклин), система это покажет. Если на синтез ДНК (как новобиоцин) — тоже покажет. Теперь же этот набор расширился, и новая система способна „видеть“ воздействие на синтез РНК (как у рифампицина)».

Использование репортерной системы ускоряет скрининг, а значит, повышаются шансы найти новые лекарственные молекулы против антибиотикорезистентных штаммов опасных патогенов. Если подобную систему не использовать, то на этапе отбора действующих веществ нужно исследовать структуру их молекул, догадываться по ней о потенциальных мишенях и проверять эти мишени — множество дополнительных тестов.