Новый антибиотик тейксобактин, бактерии к нему не привыкнут!

После трех десятилетий застоя ученые создали новый антибиотик широкого спектра действия – тейксобактин. Возможно, благодаря ему мы не вернемся к временам, когда люди умирали от воспаления легких и от зараженной раны. В первой половине прошлого века казалось, что люди раз и навсегда выиграли войну против опаснейших бактерий.

Очевидно, ученые осознавали, что со временем бактерии становятся весьма устойчивыми к лекарствам, однако верили в появление все новых и новых средств борьбы. Теперь, к сожалению, известно, что бактерии оказались проворнее.

Отпор к антибиотикам у них появляется быстрее, чем они проходят фазу клинических исследований. Поэтому медики бьют тревогу.

Утверждает профессор Салли Дэвис, советник Министерства здравоохранения Великобритании:

С 1980-х гг. не появлялось ни одного нового класса антибиотиков. Сегодня проще разработать очередной препарат против гипертонии, который попадет на рынок через много лет, чем выпускать антибиотики, которые за короткий промежуток времени впоследствии потеряют свою эффективность.

Международная команда известных ученых (в основном из США и Германии) во главе с Лосс Линн из корпорации NovoBiotic Pharmaceuticals в Кембридже, наконец, смогла похвастаться новейшими успехами, результаты которых обнародовало издание Nature.

Новый антибиотик широкого спектра действия

Это — самый эффективный новый антибиотик, создать который когда-либо удавалось ученым.

Эти антибиотики представляет из себя абсолютно натуральные так называемые продукты жизнедеятельности грибов, бактерий, почв.

Подавляющее большинство имеющихся сейчас антибиотиков созданы были в так называемую «Золотую эпоху» лекарственных препаратов, т.е. с 1941 по 1960-е годы. В конце этой эпохи иссякли параметры новых почвенных бактерий. Те из них, которые были способны продуцировать новые действующие лекарственные вещества на основе традиционных питательных сред в лабораторных чашках Петри, уже были полностью исследованы.

В 1980х ученые стали активно взаимодействовать с синтетической биологией. На самом деле синтетическая биология позволила создать множество современных препаратов, но ее реальных возможностей для разработки новых эффективных антибиотиков, как оказалось, в целом недостаточно.

Впрочем, все, что живет в почве, но не растет в чашке Петри, в течение десятилетий было недосягаемым для микробиологии. Поэтому у ученых в принципе не было иного выхода, как опять начинать копаться в почве.

Помогла генетика. Благодаря секвенированию ДНК установили, что в почве есть микробиологическая невидимая «темная материя», которая составляет целых … 99% микроорганизмов, которые там существуют. Это — невероятный источник новых лекарств. Вот только как до него добраться?

Работа мировых ученых, занимающихся поиском новейших лекарственны средств, основывается на общепринятой базе данных всех существующих ДНК микробов, причем она с каждым годом становится все больше и подробнее.

Ученые «прочитывают» данные гены, а затем стремятся их восстановить и ввести в клетку-носитель, чтоб выяснить, какой непосредственно это подтип белков и в частности с какими качествами и свойствами эти белки кодируются. Однако также разработан еще один метод — разработка новейшая методика по «выращиванию» бактерий.

Создатели, которые рапортуют о своем открытии в Nature, являются пионерами в этой области. Им удалось создать миниатюрное устройство, названное iChip, которое позволяет выращивать микроколонии бактерий в их естественной среде — почве. Это и было ключом к успеху.

Ученым уже известно, что подавляющее большинство почвенных бактерий требуется для развития других (также неизвестных) типов бактерий.

Во взаимосвязях между ними, которые невозможно предусмотреть, т.е. воспроизвести в лабораторных условиях, и создаются лечебные медикаментозные свойства антибиотиков – т.е. органических элементов, синтезирующихся в природе определенными микроорганизмами непосредственно для необходимой защиты от остальных микроорганизмов. И именно поэтому такие антибиотики культивировать в пробирках в целом не предоставляется возможным.

Новая техника в общем весьма проста. Микроколонию помещают в чип. Специальный микроканал в нем вылавливает отдельные бактериальные клетки, а снаружи окружают колонию полупроницаемой мембраной. Чип с колонией помещают в природную среду — почву. Благодаря этому в замкнутые в чипе бактерии проникают натуральные питательные составляющие из окружающей среды.

Ученые утверждают, что подобным методом удастся вырастить вплоть до 60% бактерий, которые были открыты методом секвенирования ДНК. Для сравнения, в чашке Петри развивается лишь 1% почвенных бактерий.

Когда запертая в чипе микроколония растет до определенных размеров, в дальнейшем она уже способна к существованию in vitro (в стекле). Следовательно, ее уже можно исследовать. Цель исследований — анализ бактериальной колонии с точки зрения ее связей с другими микробами.

Чтобы выявить наличие в ней антибиотиков, ее экстракт смешали с колонией патогенных бактерий Staphylococus aureus (золотистый стафилококк), чтобы установить, содержание какой из пробирок замедляет размножение этих микроорганизмов.

Результаты превзошли ожидания! Одна из колоний показала очень перспективные свойства. Ее бактерии назвали Elephtheria terrae. Колонию ее очистили и подробно проанализировали связи, которые она произвела во время взаимодействия с другими бактериями.

Выделенный новый антибиотик получил название тейстобактин. Он имеет другую химическую структуру, чем все остальные существующие ныне антибиотики.

В дальнейшем ученые секвенировали геном E. terrae. Оказалось, что этот вид бактерии родственный уже известным Aquabacteria. Это — грамм-отрицательные бактерии, чья способность продуцировать антибиотики еще была неизвестной.

Новый антибиотик тейстобактин уничтожает бактериальные клетки, приобщаясь к прекурсорам двух соединений, которые создают стенки бактериальных клеток — липида ИИ (прекурсора пептидогликана, названного муреин) и липида ИИИ (прекурсора тейхоевая кислоты).

Это объясняет, почему это соединение является эффективным против грамположительных бактерий и не работает с грам-отрицательными. Дело в том, что грамм-положительные бактерии имеют в клеточных стенках толстый слой пептидогликана, который также содержит тейхоевую кислоту — две цели для атаки антибиотиков.

Новый антибиотик тейксобактин, бактерии к нему не привыкнут!

Авторы исследования доказали эффективность антибиотика на мышах, зараженных золотистым стафилококком и стрептококком. Исследования на человеческих клеточных линиях доказали, что даже в самых высоких дозах тейстобактин не токсичен для клеток млекопитающих. Впрочем, тесты находятся еще в начальной фазе. С исследованиями на добровольцах-людях нужно будет подождать.

Очень важным является непосредственно тот факт, что, несмотря на многочисленные проведенные попытки, ученым так и не удалось создать бактерий-мутантов, устойчивых к действию тейстобактина. Это свидетельствует о том, что новый антибиотик тейстобактин будет оставаться эффективным в течение длительного времени.

Устойчивость к воздействию тейстобактина может все-таки со временем появится. Ученые пока не могут сказать, когда это произойдет, но прогнозируют, что не раньше, чем через несколько лет. Антибиотик «последнего шанса» — ванкомицин, — который открыли в 1953, хранил резистентность в течение целых 40 лет, пока не появились первые устойчивые к нему штаммы бактерий.

Если новый антибиотик тейксобактин действительно окажется эффективным и, самое важное, безопасным, то человечеству на несколько лет не грозит возвращение в эру, предшествовавшую появлению антибиотиков, когда люди умирали от зараженной раны или воспаления легких.

Здоровья всем!

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях:
Сосед-Домосед читают 7356 чел. Читай и ты!

Вам так же будет интересно:

  • ;-)
  • :|
  • :x
  • :twisted:
  • :smile:
  • :shock:
  • :sad:
  • :roll:
  • :razz:
  • :oops:
  • :o
  • :mrgreen:
  • :lol:
  • :idea:
  • :grin:
  • :evil:
  • :cry:
  • :cool:
  • :arrow:
  • :???: