Обнаружен новый антибиотик против устойчивых патогенов
Международная группа исследователей, включая учёных Базельского университета, обнаружила новый антибиотик с помощью компьютерного анализа и расшифровала его механизм действия. Это важный шаг в разработке новых эффективных препаратов.
ВОЗ называет растущее число устойчивых к антибиотикам бактерий «тихой пандемией». Кризис усугубляется тем, что за последние десятилетия на рынок вышло очень мало новых препаратов.
Вычислительный поиск
Исследователи обнаружили новый антибиотик Dynobactin с помощью компьютерного скрининга. Это соединение убивает грамотрицательные бактерии, к которым относятся многие опасные и резистентные патогены.
«Поиск антибиотиков против этой группы бактерий — нетривиальная задача. Они хорошо защищены своей двойной мембраной и за миллионы лет эволюции нашли множество способов обезвреживать антибиотики», — говорит профессор Себастьян Хиллер.
В поиске использовался тот факт, что многие бактерии производят антибиотические пептиды для борьбы друг с другом, и эти пептиды закодированы в бактериальном геноме.
Механизм действия
«Гены для таких пептидных антибиотиков имеют характерную особенность. Компьютер систематически просканировал весь геном бактерий, производящих такие пептиды. Так мы идентифицировали Dynobactin», — объясняет соавтор работы доктор Сейед М. Модареси.
Исследование показало, что Dynobactin чрезвычайно эффективен. Мыши с опасным для жизни сепсисом, вызванным устойчивыми бактериями, выжили после введения Dynobactin.
Пептид блокирует бактериальный мембранный белок BamA, который играет ключевую роль в формировании и поддержании внешней защитной оболочки бактерии.
«Dynobactin застревает в BamA снаружи, как пробка, и мешает ему выполнять свою работу. Бактерии погибают», — говорит Модареси. «Хотя Dynobactin практически не имеет химического сходства с уже известным Darobactin, он имеет ту же мишень на поверхности бактерии. Мы этого не ожидали вначале».
Перспективы для исследований
На молекулярном уровне учёные обнаружили, что Dynobactin взаимодействует с BamA иначе, чем Darobactin. Комбинируя определённые химические особенности двух соединений, можно улучшить и оптимизировать потенциальные препараты.
«Компьютерный скрининг даст новый импульс для выявления столь необходимых антибиотиков. В будущем мы планируем расширить поиск и исследовать больше пептидов на предмет их пригодности в качестве противомикробных препаратов», — заключает Хиллер.
Исследование было частью Национального центра компетенций в исследованиях (NCCR) «AntiResist» и опубликовано в Nature Microbiology.