Шотландские грибы могут стать альтернативой антибиотикам

Резистентность бактерий к существующим антибактериальным препаратам становится настоящей мировой угрозой. Ежегодно она становится причиной смерти тысяч людей. Для решения этой проблемы ученые предлагают использовать гриб, обитающий в почве Новой Шотландии.

Команда ученых во главе со специалистами из Университета Макмастер выделила из этого гриба молекулу, которая называется AMA (Аспергилломаразмин А). Она способна блокировать самый опасный ген бактерий, отвечающий за резистентность к антибактериальным препаратам и носящий название NDM-1 (Нью-Дели металло-бета-лактамаза-1). Всемирная Организация Здравоохранения рассматривает этот ген как угрозу для мирового здравоохранения.

"Этот ген является врагом номер один", - говорит Джерри Райт (Gerry Wright), руководитель Исследовательского института инфекционных болезней имени Майкла Дегрута при Университете Макмастера. - "Ген появился внезапно, стал повсеместно распространенным и фактически уничтожил последний потенциал наших антибактериальных препаратов, используемых для лечения серьезных инфекционных заболеваний".

Изучение свойств выделенной из гриба молекулы имеет огромное значение, так как она может позволить снизить резистентность бактерий к карбапенемам (класс препаратов, аналогичный пенициллинам).

"Молекула ингибирует ген NDM-1, благодаря чему антибиотик может реализовывать свой эффект", - говорит Райт.

"Ген резистентности к антибактериальным препаратам, уничтоживший последний потенциал наших препаратов, имеется у бактерий, вызывающих различные серьезные заболевания, при этом эти бактерии изначально характеризовались мультирезистентностью. Проблема резистентности патогенных организмов к антибактериальным средствам имеется не только в клиниках, но и в окружающей среде, к примеру, в контаминированных водах Южной Азии," - отмечает Райт. – "Мы считали, что если удастся найти молекулу, блокирующую ген NDM-1, то антибактериальные препараты вновь обретут эффективность".



Команда ученых из Университета Макмастер, Университета Британской Колумбии и Кардиффского университета в Уэльсе под руководством Макмастера разработала сложный метод скрининга гена NDM-1, объединила его с патогенными штаммами E. Coli и затем выделила молекулу, способную блокировать этот ген.

Для активации гена NDM-1 необходим цинк, однако разработка метода удаления цинка из этого гена без токсичного эффекта на организм человека до момента открытия молекулы гриба была сложной задачей. Обнаружение молекулы гриба позволило осуществлять элиминацию цинка природным путем и без вреда для здоровья человека. Ученые изучили методику на мышах с суперинфекций, ассоциированной с экспрессией гена NDM-1. Мыши, получавшие карбопенем в сочетании с молекулой AMA выживали, а при использовании только антибактериального препарата или AMA наблюдался летальный исход.

"Это позволило нам решить важную проблему. Молекула AMA восстанавливает активность карбапенемов, в результате чего для борьбы с резистентными штаммами бактерий в нашем арсенале сохраняется ряд антибактериальных препаратов," - отмечает Райт. – "Данный метод является Канадской разработкой, позволяющей решить мировую проблему".

"Резистентность патогенных организмов к антибактериальным препаратам является наиболее важной и острой проблемой современного здравоохранения," - отмечает доктор Джон Келтон (John Kelton), декан факультета медицины Исследовательского института инфекционных болезней имени Майкла Дегрута и вице-президент факультета медико-санитарных дисциплин в Университете Макмастер. – "Представленное исследование вселяет в нас надежду и демонстрирует нам абсолютно новый подход к решению данной проблемы, в особенности с учетом нарастающего риска воздействия суперинфекции на всех нас в ближайшем будущем".

Результаты исследования опубликованы в последнем выпуске интернет-версии журнала Nature.

"Резистентность патогенных микроорганизмов к антибактериальным препаратам является одной из наиболее важных проблем во всем мире и является приоритетным направлением исследований Канадского института здравоохранения. Было очень приятно, что результаты исследований, проведенных канадскими учеными, позволил разработать инновационные стратегии по преодолению бактериальной резистентности", - говорит Мар Ойллетт (Marc Ouellette), руководитель научных исследований Института инфекционных заболеваний и иммунной системы при Канадском институте здравоохранения.

Поиск методов снижения резистентности бактерий к антибиотикам в естественной среде является более правильным подходом, чем попытки разработать новые антибактериальные средства. Разработка антибактериальных средств безуспешно предпринималась учеными уже в течение нескольких десятилетий. С конца 1980-ых годов не было открыто ни одного нового класса антибактериальных препаратов, в результате чего врачи стали ограничены в средствах борьбы с жизнеугрожающими инфекционными заболеваниями.