Нобелевский лауреат предложил замену антибиотикам

Исследователи из Университета Калифорнии разработали технологию, позволяющую размещать на поверхности болезнетворных бактерий специальные «радиомаячки», указывающие иммунной системе организма на необходимость их уничтожения. Работа опубликована в Journal of Molecular Medicine, а кратко ознакомиться с ее результатами можно в пресс-релизе университета.

Идея авторов заключалась в том, чтобы направить существующие в крови антитела на особые белки, характерные для болезнетворных бактерий. К таким белкам относится, например, М-белок стрептококов, играющий ключевую роль в механизме инфицирования. В организме человека концентрация антител к М-белку радикально меньше, чем, например, к некоторым бактериальным сахарам, поэтому авторы решили создать своеобразный «переходник», «адаптирующий» большое количество антител к поиску болезнетворных бактерий.

Работает это так. Ученые вводят в организм специальные молекулы, состоящие из двух частей: связывающейся с бактериальным белком и сигнальной. Связывание происходит с помощью ДНК-аптамера (небольшого фрагмента ДНК), специально подобранного авторами таким образом, чтобы он реагировал только с М-белком. Бактерии не смогут простым образом адаптироваться и избежать связывания с аптамером, избавившись от М-белка — тогда они потеряют способность инфицировать организмы. 

В качестве сигнальной части выступил сахарный остаток α-Gal. Значительное количество человеческих антител реагирует на этот олигосахарид, поскольку он не продуцируется нашим организмом, но встречается у многих микроорганизмов.

Ученые протестировали разработанную методику на бактериях группы А рода Streptococcus, возбудителях широкого спектра заболеваний, начиная от бронхита и скарлатины и заканчивая менингитом. В опытах in vitro (в пробирке) авторы работы успешно продемонстрировали строго специфичное связывание «маячка» с поверхностью микроорганизмов. Антитела, присутствующие в человеческой крови, формировали прочный комплекс с остатком α-Gal и тем самым запускали процесс уничтожения бактерий фагоцитами. 

Поиск новых способов борьбы с патогенными бактериями — одна из важных задач, стоящих перед учеными. Микроорганизмы быстро вырабатывают устойчивость к новым классам антибиотиков и исследователи уже сейчас говорят об угрозе возникновения штаммов с множественной лекарственной устойчивостью.

Любопытно отметить, что один из соавторов новой работы — Кэри Мюллис, Нобелевский лауреат по химии, получивший премию за разработку полимеразно-цепной реакции, которая произвела революцию в молекулярной биологии и медицине.