Учёные открыли маникомицин — многообещающий антибиотик, уничтожающий резистентные бактерии

Исследователи из Университета Макмастера (Канада) открыли маникомицин — новый антибиотик, который уничтожает некоторые из самых опасных и лекарственно-устойчивых бактерий в мире, используя совершенно новый механизм действия, что открывает путь к появлению нового класса лекарственных средств. Это соединение, открытое командой под руководством Джерри Райта из Университета Макмастера, продемонстрировало раннюю эффективность против таких приоритетных патогенов, как сальмонелла, кишечная палочка и клебсиелла. В отличие от любых существующих антибиотиков, новое соединение действует, блокируя выходной канал рибосомы — белкового синтезатора, находящегося внутри каждой бактериальной клетки. Это открытие, подробности которого были опубликованы в среду в журнале Nature, представляет собой значительный прорыв в борьбе с бактериальной резистентностью (одной из самых серьезных глобальных проблем здравоохранения) и демонстрирует, что уже изученные штаммы почвенных бактерий по-прежнему содержат новые соединения. Ни один из антибиотиков, назначаемых сегодня в клиниках, «не действует так, как маникомицин». Ни азитромицин, ни тетрациклин; ни один из них». «Таким образом, мы не только обнаружили совершенно новый кандидат в лекарственные препараты, но и выявили совершенно новую уязвимость бактерий, которую потенциально можно использовать в сочетании с другими новыми лекарствами». Дело в том, что, поскольку большинство используемых сегодня антибиотиков атакуют одну и ту же горстку уязвимых мест в рибосоме, бактерии разработали обширные стратегии защиты от таких атак; однако препараты, атакующие другую часть рибосомы (место выхода), оставляют их беззащитными. «Даже недавно открытые препараты, воздействующие на те же старые мишени, могут быстро столкнуться с резистентностью», — утверждает Райт, профессор кафедры биохимии и биомедицинских наук Университета Макмастера. «Но на протяжении всей истории медицины мы не оказывали абсолютно никакого селективного давления на эту конкретную мишень, поэтому у бактерий нет существующих механизмов резистентности к маникомицину». Для Райта рибосома — это как сборочная линия на заводе: готовые компоненты должны быть сняты с линии, прежде чем следующая деталь сможет продвинуться, но маникомицин блокирует выходной канал, «что приводит к тому, что весь процесс сборки застревает и, в конечном итоге, полностью останавливается». «А без способности вырабатывать белки бактерии не могут выжить». Открытие маникомицина основано на исследованиях, начатых более 75 лет назад, когда ученые впервые обнаружили, что почвенная бактерия Streptomyces rimosus производит окситетрациклин — новый мощный препарат, который помог бы медицине вступить в эру антибиотиков. Хотя это открытие было одним из нескольких подобных открытий, сделанных в середине XX века, S. rimosus и родственные бактерии давно были заброшены как потенциальный источник новых антибиотиков. «В научном сообществе преобладает мнение, что эти бактерии полностью изучены, что мы нашли все, что можно было найти», но «наша лаборатория обнаружила, что это вовсе не так», подчеркивает Райт. Его группа совместно с Иллинойсским университетом в Чикаго и Гамбургским университетом в Германии использовала передовую лабораторную технику, называемую фракционированием, для открытия нового антибиотика. Отфильтровывая окситетрациклин и другие широко распространенные соединения из химических смесей, продуцируемых S. Благодаря rimosus исследователи смогли выделить более редкие молекулы, которые на протяжении многих лет оставались незамеченными. По мнению Манпреет Каур, постдокторанта в лаборатории Райта и ведущего автора исследования, обнаружение таким образом нового перспективного кандидата в лекарственные средства открывает новые возможности для открытия антибиотиков. Команда Райта в настоящее время продвигается с маникомицином к клиническим испытаниям. Они уже доказали, что новый антибиотик не токсичен для клеток человека и хорошо работает в контролируемой лабораторной модели инфекции — оба этих достижения являются ключевыми вехами на раннем этапе разработки. Сейчас они работают над оптимизацией «времени пребывания» препарата (то есть того, как долго он остается активным в организме) и создали 60 различных производных, планируя продвигать лучшее из них. EFE