Международная группа ученых выделила из некультивируемой бактерии новый антибиотик с необычным механизмом действия. Мишенью антибиотика являются консервативные, не подверженные мутациям участки молекул в бактериях, что замедляет появление резистентности к нему. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Устойчивость бактерий к антибиотикам остается актуальной проблемой в мире. Бактерии способны легко адаптироваться к антибиотикам, и сейчас уже существуют некоторые штаммы, резистентные к существующим препаратам. Одним из путей преодоления антибиотикорезистентности является поиск новых антибиотиков. Это тоже нелегкая задача: за последние десятилетия в клинику вошло лишь несколько новых препаратов, и механизмы большинства антибиотиков похожи на уже известные, к которым бактерии научились адаптироваться.
Ранее небольшая компания NovoBiotic Pharmaceuticals совместно с микробиологами из Северо-Восточного университета (США) разработала устройство iCHip, которое позволяет культивировать некультивируемые бактерии. Так можно назвать большинство существующих бактерий. Из-за того, что их нельзя выращивать в лаборатории, их не получается исследовать. Тем не менее, используя это устройство, ученые изолировали из песчаного грунта из Северной Каролины бактерию E. terrae ssp. Carolina, которая вырабатывает антибиотик — кловибактин. Ученые показали, что кловибактин эффективен против широкого спектра патогенов. С его помощью исследователям даже удалось успешно вылечить мышь, зараженную резистентным золотистым стафилококком.
Сотрудничая с коллегами из Боннского университета (Германия) и Утрехтского университета (Нидерланды), ученые смогли определить механизм действия кловибактина. Он отличался от известных ранее. Если обычно у антибиотиков всего одна молекулярная мишень, то у кловибактина их три. Все они являются молекулами, которые бактерии используют для синтеза клеточной стенки. С помощью твердотельного ядерного магнитного резонанса ученые также показали, как именно кловибактин связывается с одной из своих мишеней — пирофосфатом. Это заинтересовало исследователей, так как пирофосфат является частью других молекул, составляющих клеточную стенку. При этом данная часть консервативна, то есть не подвержена мутациям. Так как кловибактин связывается с консервативной частью молекулы, бактериям может быть труднее выработать к нему устойчивость. В экспериментах ученые ни разу не наблюдали устойчивых к кловибактину бактерий.
Микробиологи также обнаружили еще одно удивительное свойство кловибактина. Связываясь со своими мишенями, молекулы кловибактина образуют длинные фибриллы — нитеподобные структуры — на поверхности бактериальных мембран. Такие фибриллы стабильны в течение длительного времени и, видимо, помогают антибиотику убивать бактерий. При этом такие фибриллы образуются только на мембранах клеток бактерий, но не человека, поэтому кловибактин безопасен для человека.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
