Бактерии, устойчивые к антибиотикам, могут стать одной из самых острых проблем здравоохранения в ближайшие десятилетия: по прогнозам, к 2050 году эти "супербактерии" будут уносить до 10 миллионов жизней в год. Исследователи из Техасского университета в Остине нашли новый способ борьбы с ними, воздействуя на белок, который бактерии используют для выработки устойчивости к лекарствам. 

Ученые нашли новый способ борьбы с устойчивыми к антибиотикам бактериями, в первую очередь предотвращая развитие резистентности. Depositphotos

 

Возникновение супербактерий - яркий пример эволюции. Когда пациент принимает антибиотики, большинство бактерий, заражающих его, погибают в неблагоприятной среде, которую создают эти лекарства - большинство, но не все. Те немногие, которые выживают, продолжают размножаться, передавая случайные мутации, которые позволили им выдержать испытание. Кроме того, бактерии обмениваются этими "ценными" генами, как игральными картами, что в конечном итоге приводит к появлению популяций, устойчивых к препаратам.

Создание новых лекарств может быть эффективным в течение некоторого времени, но в конечном итоге бактерии вырабатывают устойчивость и к ним. Возможно, лучшим способом борьбы будет предотвращение развития резистентности, что позволит существующим антибиотикам снова стать эффективными. В ходе последних исследований были получены молекулы, которые разрушают белки, используемые бактериями для нейтрализации лекарств.

Проблема в том, что эти молекулы обычно воздействуют на определенные белки уже после того, как бактерии их образовали, что ограничивает возможности лечения. По этой причине в рамках нового эксперимента специалисты направили свои усилия на поиск более эффективного средства, способного лишить бактерий возможности вырабатывать резистентные белки.

Изображение под микроскопом лекарственно-устойчивой бактерии K. pneumoniae, которая была разрушена благодаря комбинации ингибитора DsbA и существующего антибиотика. Nikol Kaderabkova.

 

Чтобы помешать лекарствам, эти резистентные белки должны сворачиваться в очень специфические формы, и ученые обнаружили, что другой белок, названный DsbA, контролирует этот процесс. Команда предположила, что воздействуя на DsbA, можно эффективно остановить производство резистентных белков.

И действительно, когда исследователи подавили белок DsbA в ДНК бактерий, они снова стали уязвимы к существующим антибиотикам. Важно, что это сработало в отношении целого ряда опасных патогенов, таких как E. coli, K. pneumoniae и P. aeruginosa, которые вместе составляют большую часть инфекций, вызываемых супербактериями.

"Наши результаты показывают, что, воздействуя на образование дисульфидных связей и формирование белков, можно устранить устойчивость к антибиотикам у нескольких опасных патогенных микроорганизмов и снизить их сопротивляемость", - сказал Кристофер Фернисс, ведущий автор исследования. "Это означает, что разработка клинически полезных ингибиторов DsbA в будущем может открыть новый способ лечения устойчивых инфекций с помощью имеющихся в настоящее время антибиотиков". 

 В данной работе команда подавляла белок DsbA с помощью химических веществ, небезопасных для здоровья человека, но доказала эффективность такого механизма. На следующем этапе исследователи планируют найти ингибиторы DsbA, которые можно было бы использовать для лечения пациентов.

Исследование было опубликовано в журнале eLife.

Источники: Техасский университет в Остине
https://elifesciences.org/articles/57974
 https://news.utexas.edu/2022/02/22/new-method-can-disarm-antibiotic-resistance-in-deadly-bacteria/