Суперантибиотики все ближе

Израильские ученые в процессе изучения антибактериальных свойств природных пептидов создали антибиотик, действующий даже на бактерии со множественной лекарственной устойчивостью.

Исследователи создали особую комбинацию пептидов с антибактериальными свойствами. Она была получена из случайных повторений двух аминокислот с необходимыми свойствами. Исследования показали, что эти пептиды эффективно уничтожают многие бактерии, в том числе те, которые, как установлено, обладают высокой устойчивостью к различным антибиотикам. В сотрудничестве с доктором Максимом Рядновым из Национального института физики Англии (England’s National Institute of Physics)исследователи смогли предсказать механизм пептидов антимикробной активности. Было обнаружено, что пептидные смеси успешно перфорируют клеточную мембрану бактерий и создают в ней поры.

Исследование было проведено группой ученых из Института биохимии, науки о пищевых продуктах и питания, а также факультета сельского хозяйства, пищи и окружающей среды при Еврейском университете (Hebrew University’s Institute of Biochemistry, Food Science and Nutrition at the Robert H. Smith Faculty of Agriculture, Food and Environment in Rehovot) под руководством доктора Цви Хаюка (Zvi Hayouka). В ходе экспериментов сначала выяснилось, что новое вещество эффективно уничтожает лекарственно устойчивые бактерии, но при этом повреждает человеческие эритроциты. Тогда ученые провели определенное химическое изменение пептидной смеси, в процессе которого токсичность для клеток организма человека исчезла, но сохранилась антибактериальная активность. Результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Немецкого химического общества Angewandte Chemie.

Рецензенты назвали исследование «самым важным открытием» в области антибиотиков, передает газета Jerusalem Post. Сами ученые считают, что результаты их исследований «будут способствовать созданию новых антибиотиков и в будущем помогут снизить смертность от инфекционных заболеваний».

Напомним, что еще в 2008 году итальянские ученые предложили синтезировать мощный антибиотик из защитных пептидов, вырабатываемых кожей лягушек и жаб. Позднее более подробные исследования о влиянии пептидов, содержащихся в слизи лягушек, на рост патогенной флоры и различных бактерий было проведено учеными из Арабских Эмиратов и Китая. В этом году были также опубликованы результаты аналогичного исследования, которое провели ученые из Индии и США. Они исследовали влияние 32 пептидов из слизи индийской лягушки на штаммы различных бактерий и вирусов. Оказалось, что 4 пептида способны бороться с вирусом человеческого гриппа. Сейчас перед учеными стоит задача сделать антимикробные пептиды устойчивыми к разрушению ферментами человека, чтобы превратить их в лекарственное средство.

Попытки создать супер-антибиотик предпринимались и раньше, причем некоторые из них увенчались ощутимым успехом.

Так, в 2013 году ученые из фармацевтической компании Astex Pharmaceuticals (Калифорния, США) сообщили 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. Антибиотик, полученный учеными, назвали Эпимерокс (Epimerox ). Механизм его действия сходен с принципом действия вирусов-бактериофагов. Этот принцип ученые использовали не впервые: в 2012 году 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.

В 2015 году ученые из Северо-Восточного университета в Бостоне совместно с коллегами из Боннского университета в Германии объявили об открытии нового класса антибиотиков. Группа получила название «Теиксобактины». Антибиотик теиксобактин, полученный из почвенной грамотрицательной бактерии Elephtheria terrae в ходе исследования более 10000 штаммов почвенных бактерий, воздействовал не на структурные белки других микроорганизмов, а на компоненты их  клеточных стенок, разрушая их. Действие нового антибиотика проверили на резистентных к другим антибиотикам бактериях – золотистом стафилококке (Staphylococcus aureus) и пневмококке (Streptococcus pneumoniae), и получили хорошие результаты, в ходе которых теиксобактины были признаны очень перспективным направлением.

В июне 2017 года ученые из Исследовательского института Скриппс в Ла Хойе, Калифорния, модифицировали довольно старый антибиотик ванкомицин для работы с резистентными бактериями и усилили его действие в 25 тысяч раз, создав молекулу с тремя разными принципами действия. Принцип его действия также основан на истончении клеточной стенки эволюционировавших бактерий. Опыты показали, что бактерии не могут выработать устойчивость к нему даже после пятидесяти раундов обработки. С другими антибиотиками хватает всего нескольких раундов. Правда, до завершения разработки нового супер-ванкомицина еще далеко, вещество должно пройти тестирование бактериях, затем на животных, а потом и клинические испытания на людях.

Ученые всего мира давно мечтают о создании суперантибиотика, в настоящее время это вопрос №1, который стоит перед  фармацевтами. Болезнетворные бактерии, устойчивые к антибиотикам, пока выигрывают гонку с человечеством: ученые просто не успевают создавать все новые и новые лекарства, которые бы опережали возникновение резистентности у бактерий. У этой гонки существует всего два варианта победы для человека: либо критическим образом ограничить применение антибиотиков, что в данный момент не представляется возможным сделать, либо изобретать все новые и новые препараты, к которым у болезнетворных бактерий не будет возникать устойчивости. Работа ведется сразу в нескольких направлениях в разных странах мира, и, возможно, появление супер-лекарства уже не за горами.