Новый метод открывает путь к созданию новых антибиотиков
Исследователи Норвежского университета естественных и технических наук (NTNU) разработали перспективного кандидата в антибиотики против метициллин-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA). В основе открытия лежит методология, которая может стать важной в борьбе с антимикробной резистентностью.
Красный свет для внутренних процессов
Исследовательская группа NTNU разработала метод анализа реакции сигнальных белков бактерии на лечение. Метод позволяет «вылавливать» около 2000 сигнальных белков из примерно 10 000 белков в бактериальной клетке и определять, активируются они или деактивируются под действием тестируемого вещества.
«Эти белки можно сравнить со светофорами. Переводя их в состояние "красного света", мы останавливаем важный сигнальный путь внутри клетки», — объясняет Аманда Холстад Синглтон, ведущий автор исследования.
Если вещество переключает «светофор» на красный для ключевого процесса, оно считается кандидатом в антибиотики. Комбинация двух новых веществ, разработанных в NTNU, показала высокую эффективность против MRSA в исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Microbiology.
Механизм действия: предотвращает копирование ДНК
Одно из веществ — это особый тип пептидов (цепочки аминокислот), которые связываются с белком, абсолютно необходимым бактерии для копирования своей ДНК.
«Ни один другой антибиотик не атакует этот белок. Это новая мишень, и поэтому нет бактерий, устойчивых к этим пептидам», — говорит профессор Марит Оттерлей.
Второе вещество, разработанное как ингибитор киназы, оказалось ингибитором энергетического метаболизма внутри бактериальной клетки.
Синергетический эффект и борьба с резистентностью
В комбинации эти два вещества демонстрируют синергетический эффект: вместе они также приводят к активации белков, связанных с множественными стрессовыми ответами в бактериальных клетках, что не происходит при раздельном применении. Это заставляет бактерии погибать эффективнее.
Такой подход атакует два разных процесса одновременно, что значительно затрудняет для бактерии развитие устойчивости.
«Если бактерии необходимо развить устойчивость к двум веществам одновременно, которые работают в совершенно разных местах внутри клетки, эта задача становится намного сложнее. Это будет слишком большим бременем, и жизнеспособность бактерий снизится», — поясняет Синглтон.
Более того, белок, на который нацелены новые пептиды, настолько важен для копирования ДНК, что любая мутация, дающая устойчивость, приведет к слишком большой потере жизнеспособности и гибели бактерии.
Это первый случай, когда эффективность антибиотиков изучается таким способом, что открывает совершенно новые возможности для оценки кандидатов и предотвращения развития резистентности.