Нидерландские ученые добавили к молекуле пенициллина молекулу кумарина, которая реагирует на зеленый свет. В отсутствие света кумарин блокирует пенициллин и делает его инертным, а при воздействии света отделяется от антибиотика и активирует его. В экспериментах модицифированный пенициллин эффективно сдерживал рост бактерий и устранял воспаление у насекомых. По словам авторов, новый подход позволит проводить безопасное и точное лечение локализованных инфекций. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
Как правило, для лечения бактериальных инфекций врачи назначают антибиотики. Однако не все активные вещества препарата усваиваются: часть из них проходит через организм и попадает в сточные воды, где может провоцировать развитие устойчивых к антибиотикам бактерий.
Нидерландские ученые решили повысить эффективность лечения антибиотиками с помощью света. Для этого они добавили к молекуле пенициллина светочувствительную молекулу на основе кумарина — органического соединения, которое реагирует на зеленый свет. Без света кумарин блокирует антибиотик и делает его инертным, а как только на молекулу попадает зеленый свет, она отделяется и активирует пенициллин.
Исследователи успешно протестировали антибиотик на чашках Петри с двумя бактериями — кишечной палочкой E. coli и эпидермальным стафилококком Staphylococcus epidermidis. С помощью зеленой подсветки пенициллин лучше подавлял образование колоний бактерий, чем обычно. Затем ученые перешли к испытаниям на живых организмах — личинках восковой моли, иммунная система которых похожа на человеческую. Команда ввела насекомым бактерии золотистого стафилококка и инъекцию нового антибиотика и поделила личинки на две группы в зависимости от включения зеленого света или его отсутствия. Среди обработанных зеленым светом молей выжило 60% зараженных, в то время как в другой группе — только 30%. Эксперимент показал, что новый подход может работать и на живых организмах.
Главное преимущество технологии в том, что врачи смогут сохранять антибиотики в организме до тех пор, пока они не понадобятся. Когда начнется лечение, молекула кумарина отделится и высвободит активное вещество только в зоне воспаления и в нужный момент.
«Контроль активности препарата с помощью света позволит проводить точное и безопасное лечение локализованных инфекций. Кроме того, тот факт, что свет бывает разных цветов, дает нам возможность вывести пространственный контроль активности препарата на новый уровень», — рассказал Виктор Шимански, соавтор исследования из Университета Гронингена, Нидерланды.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
