Калифорнийские ученые разработали суперантибиотик

Ученые из Исследовательского института Скриппс в Ла Хойе, Калифорния, модифицировали довольно старый антибиотик ванкомицин для работы с резистентными бактериями и усилили его действие в 25 тысяч раз, создав молекулу с тремя разными принципами действия. Результаты их работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Антибиотик Ванкомицин был разработан еще в 1958 году для лечения золотистого стафиллококка и других опасных инфекций. Это было лекарство второго ряда, применявшееся, если менее мощный антибиотик не сработал. Принцип его работы был таков: он убивал грам-положительные бактерии, не давая им строить клеточные стенки или проникая в уже построенные. Молекула антибиотика присоединялась к пептидам, белкам, отвественным за строительство стен, особенно к тем, которые заканчиваются двумя копиями аминокислот D-ala. Лекарство применялось довольно редко и антибиотиковая устойчивость к нему начала вырабатываться только сейчас. Эволюционировавшие бактерии начали заменять одну из копий D-alaна молекулу лактозы (D-lac), и ванкомицин уже не может ее связать.

Несколько команд химиков работали с этим антибиотиком несколько лет. В 2011 группа Дэйла Боджера из Иследовательского института Скриппса придумала способ связать его с новой молекулой D-ala-D-lac. Затем другая команда придумала новый способ замедлить строительство клеточных стенок бактериями, а третья — сделать эти стенки менее прочными, чтобы антибиотик проникал прямо через них и убивал бактерии. И теперь Боджер и его колеги сумели связать три лекарства в одно: ванкомицин 3.0 привязывается к эволюционировавшим бактериям, истончает их клеточные стенки и проникает через них. Согласно отчету исследователей, он в 25 тысяч раз эффективней оригинального антибиотика — тоже достаточно мощного. Опыты показали, что бактерии не могут выработать устойчивость к нему даже после пятидесяти раундов обработки. С другими антибиотиками хватает всего нескольких раундов.

«Организмы не могут одновременно найти способ борьбы с тремя независимыми способами действия»,— объяснил Боджер журналу Science. «Даже если они смогут защититься одного, два других их все равно прикончат».

До аптеки новому препарату, впрочем, еще очень далеко. Теперь ученым предстоит поработать еще в нескольких направлениях. ВО-первых, нужно продолжить тестирование в лабораторных условиях непосредственно на бактериях, потом провести тесты на животных, и потом, в случае успеха — на людях. Параллельно нужно придумать способ немного удешевить изготовление антибиотика, придумать способ, пригодный для массового производства.

В конце концов, большая часть антибиотиков открывалась почти случайно, методом проб и ошибок, а эта молекула — дизайнерская, рационально придуманная по определенному техническому заданию. Сделать это было очень трудно и очень дорого.

Болезнетворные бактерии, устойчивые к антибиотикам – одна из главных угроз нашего времени. ВОЗ призывает одновременно к двум мерам: разработке новых сильных лекарств и ограничению использования ныне существующих лекарств. Боджер и его соавторы в своей работе сдержанно критикуют этот подход, по их мнению, ограничение использования антибиотиков связывает руки врачам, вызывает чувство вины даже в случае оправданного применения, противоречит принятым практикам лечения. По их мнению, лучше бросить все силы на разработку новых препаратов — что они и сделали.