- Статьи
- Наука и техника
- Болезненный вид: бактерии-экстремалы синтезируют антибиотики нового поколения
Болезненный вид: бактерии-экстремалы синтезируют антибиотики нового поколения
Российские ученые разрабатывают антибиотики на основе группы веществ, ранее для этого не использовавшейся. Речь о соединениях, которые вырабатывают бактерии-микроводоросли для того, чтобы выживать в экстремальных условиях. Потенциально они могут решить проблему устойчивости микробов к распространенным лекарствам. Специалисты выделили из микроорганизмов 12 соединений, которые могут стать основой для антибактериальных препаратов нового поколения. К ним патогены пока не успели приспособиться. По словам экспертов, новые средства для борьбы с золотистым стафилококком, микобактерией туберкулеза и другими инфекционными агентами очень нужны медикам. Однако предстоит еще долгий путь от исходного вещества до таблеток на аптечной полке.
Новые вещества для борьбы с инфекцией
Бактерии-экстремофилы могут помочь ученым создать новое поколение антибиотиков. Специалисты ПсковГУ и биоресурсного центра Института физиологии РАН исследуют свойства веществ, которые эти бактерии выделяют, чтобы выживать в смертельных для большинства других живых существ условиях.
Речь идет о цианобактериях — сине-зеленых водорослях, которые нормально себя чувствуют при высоких температурах, повышенной солености, кислой или щелочной среде. Ученые провели скрининг их штаммов, привезенных из различных экстремальных мест обитания, чтобы выявить виды, обладающие наиболее сильной биологической активностью.
Так как эти соединения ранее не использовались для борьбы с инфекциями, то полученные с их помощью препараты можно будет использовать для уничтожения резистентных к другим лекарствам патогенов.
— Многие штаммы показали интересные результаты по тем или иным активностям — противораковой, антиоксидантной, антимикробной, нейропротекторной. В качестве первого кандидата мы выбрали один из штаммов рода дезертифилиум, В-1220 Desertifilium sp, который показал хорошее сочетание разных активностей, — сказал профессор ПсковГУ Андрей Фролов.
Единственный минус этой культуры оказался в том, что она довольно долго набирает массу. За два месяца культивирования ученые получили 60 г сухой культуры. Затем из нее был сделан экстракт, из которого выделены 12 индивидуальных соединений с подтвержденной чистотой. В ближайшее время с помощью ядерной спектроскопии окончательно выяснят их структуру, а затем изучат спектр активности.
— Таким образом мы выясним, какие из 12 «кандидатов» являются «авторами» этой биологической активности всего экстракта. Отберем соединения, которые проявляют высокую активность — они и станут исходным материалом для потенциального нового лекарственного средства, — сказал Андрей Фролов.
Затем биологически активные структуры оптимизируют таким образом, чтобы они могли легче проникать в клетки человека. А параллельно ученые будут выяснять механизм их действия, чтобы сделать будущее лекарство наиболее эффективным.
— Основная проблема старых поколений антибиотиков состоит в том, что болезнетворные бактерии к ним привыкают, возникает резистентность, и с заболеванием справиться не удается. Ученые борются с резистентностью, создавая сложные схемы лечения, которые становятся небезопасными, например, для печени. А наша идея заключается в том, чтобы привлечь абсолютно новый источник молекул из цианобактерий, — сказал Андрей Фролов.
По словам ученого, бактерии выделяют активные веществ для того, чтобы поддерживать свою жизнедеятельность, а также чтобы бороться с опасными для себя организмами. Кроме антибиотиков, потенциально их можно будет использовать в качестве средств уничтожения раковых клеток или защиты нейронов при нейродегенеративных заболеваниях.
Борьба с резистентными штаммами
Поиск новых источников антибактериальных препаратов, а также новых веществ сейчас одно из наиболее важных направлений медицинской науки, сказала доцент кафедры общей и клинической фармакологии медицинского института РУДН Ольга Бутранова. Это связано с повсеместным распространением резистентности к антибиотикам. По прогнозам ВОЗ, к 2050 году вследствие этого ежегодно будет погибать до 10 млн человек.
— Начиная с 2000-х годов наблюдается множество попыток найти новые химические структуры, которые могли бы обеспечить антибактериальный эффект. Тем не менее число новых антибактериальных препаратов, вышедших на рынок, очень мало. Чаще всего это новые представители уже известных фармакологических групп, что принципиально не решает проблему, — отметила специалист.
Исследуемый авторами из Пскова штамм цианобактерий мало изучен в мировой практике как источник получения антибиотиков, что делает разработку новых препаратов на их основе очень перспективной. Преимуществами новых противомикробных лекарств, разрабатываемых на основе выделенных из цианобактерий веществ, может быть активность против таких значимых возбудителей инфекций, как кишечная и синегнойная палочки, золотистый стафилококк и микобактерия туберкулеза, добавила специалист.
— Есть мнение, что цианобактерии — сокровищница для поиска новых антибиотиков. И, вполне вероятно, они внесут свой вклад в борьбу с бактериальными инфекциями, а также в иных приложениях, где используются антибиотики. Однако предстоит сделать еще очень много — разработать, собственно, новые препараты, испытать их соответствующим образом, наладить производство новых антибиотиков в промышленных масштабах. Только тогда можно будет говорить об успехе технологии, — сказал академический руководитель образовательной программы «Прикладной анализ данных в медицинской сфере» МФТИ Станислав Отставнов.
Поиск новых антибактериальных средств всегда актуален, репертуар возможных антибиотиков должен быть как можно шире, чтобы справляться с устойчивыми бактериями. Хорошо, если полученные молекулы окажутся эффективными, отметил иммунолог Михаил Болков.
