Ученые Вистаровского института при Университете Пенсильвании (США) открыли новый класс соединений, которые могут одновременно уничтожать устойчивые к лекарствам бактерии и активировать иммунный ответ человека, сообщает пресс-служба института. О результатах открытия рассказано в журнале Nature.
Существующие антибиотики воздействуют на важнейшие процессы в клетках бактерий, среди которых синтез нуклеиновых кислот и белков, построение клеточной мембраны и метаболические пути. Нарушая эти функции, антибиотики поражают бактерии. Однако патогены могут приобретать устойчивость к лекарствам, изменяя мишень, против которой направлен лекарство.
«Мы пришли к выводу, что использование иммунной системы для одновременной атаки бактерий на двух разных фронтах затрудняет развитие у бактерий устойчивости [к антибиотикам]», – сказал Фарох Дотивала, ведущий авторы работы.
Он и его коллеги сосредоточились на новой мишени – метаболическом пути, который важен для большинства бактерий, но отсутствует у людей, что делает его идеальной целью для разработки антибиотиков. Этот путь, называемый метил-D-эритритолфосфатом (MEP), или немевалонатным путем, отвечает за биосинтез изопреноидов – молекул, необходимых для выживания клеток у большинства патогенных бактерий. В биосинтезе изопреноидов важную роль играет фермент IspH – и ученые надеются заблокировать его работу, чтобы убить бактерии.
Исследователи использовали компьютерное моделирование, чтобы проверить, какие из нескольких миллионов коммерчески доступных соединений способны связываться с ферментом, и выбрали наиболее сильные из тех, которые блокируют функцию IspH.
Ранее доступные ингибиторы IspH (молекулы, которые связываются с ферментом и «выключают» его) не могли проникать через стенку бактериальной клетки. Поэтому авторы работы искали новые молекулы-«блокировщики», которые смогли проникнуть внутрь бактерий.
Тестирование показало, что новые ингибиторы IspH стимулировали иммунную систему лучше, чем современные – первые в своем классе – антибиотики, Было показано, что все протестированные соединения нетоксичны для клеток человека.
[Фото: THE WISTAR INSTITUTE]
