Новости

25.02.2020 21:05
Рубрика: Общество

Перехитрить бактерию

Ученые открывают новые классы антибиотиков
Работа по поиску новых антибиотиков лауреата премии правительства Москвы для молодых ученых может стать прорывом в фармацевтике. Вести с "фармафронта" сегодня звучат как сюжет научно-фантастического фильма. Обычный порез на пальце может стать смертельно опасным. Даже самые простые операции - удаление аппендикса, гланд или замена сустава - могут заставить человека из последних сил бороться за свою жизнь. И эти "ужастики" рисуют не фантасты, а Всемирная организация здравоохранения. Она бьет в набат: эра антибиотиков, которые почти 100 лет спасали человека, заканчивается. Мы думали, что нашли средство победить бактерии раз и навсегда. И вдруг как гром среди ясного неба: все напасти могут вернуться на круги своя.
За создание метода поиска новых антибиотиков Илья Остерман награжден премией правительства Москвы. Фото: Из личного архива За создание метода поиска новых антибиотиков Илья Остерман награжден премией правительства Москвы. Фото: Из личного архива
За создание метода поиска новых антибиотиков Илья Остерман награжден премией правительства Москвы. Фото: Из личного архива

Как такое возможно? Увы, наука недооценила, что бактерии обладают удивительным механизмом выживания. За 3,5 миллиона лет существования они научились приспосабливаться к самым разным "напастям".

Нашли они ответ и против атак антибиотиков, породив самые разные супербактерии, против которых бессильны все нынешние антибиотики. По данным ВОЗ, уже сейчас супербактерии являются причиной ухода из жизни ежегодно 700 тысяч человек, в середине века эта цифра достигнет 10 миллионов человек. Ущерб мировой экономике составит 100 триллионов долларов.

"Наш мир вступает в эпоху, когда антибиотики теряют эффективность, и обычные инфекции и небольшие травмы, которые можно было излечивать в течение многих десятилетий, сейчас начинают снова убивать", - говорит помощник генерального директора ВОЗ по безопасности здравоохранения Кейджи Фукуда. Что произошло? Почему еще недавно всесильная фармакология вдруг опускает руки.

- При всем кажущемся обилии антибиотиков, а их несколько десятков тысяч, на самом деле все они "помещаются" всего в 4-5 классов лекарств, - сказал корреспонденту "РГ" научный руководитель ГосНИИгенетики член-корреспондент РАН Владимир Дебабов. - Во главе каждого - родоначальник, скажем, знаменитый пенициллин, а все остальное - множество модификаций. Как только бактерия вырабатывает устойчивость к какому-то лекарству, ученые создают его новый вариант, прикрепив к "основному стволу" какую-то молекулу. Так идет борьба щита и меча. Когда бактерия учится расщеплять одну модификацию, ученые придумывают новую. Увы, этот процесс не бесконечен. Каждое последующее лекарство менее эффективно, чем предыдущее. А супербактерии "раскусывают" все семейство лекарств начиная с родоначальника.

Выход вроде бы очевиден - надо создавать новые классы антибиотиков. Но где искать? На проторенных дорогах практически все выбрано, значит, нужно рисковать, искать новые "золотые жилы". Но это путь в неизвестность, а значит, огромные деньги и деньги.

Опыт показывает, создание принципиально нового лекарства это примерно 10 лет работы и несколько миллиардов долларов

Создание нового лекарства это 10 лет работы и несколько миллиардов долларов. Разработан метод, который позволяет быстро и дешево выявлять новые классы антибиотиков

Поэтому прорывом можно назвать исследование доктора химических наук из МГУ Ильи Остермана. Он разработал метод, который позволяет быстро и дешево выявлять новые классы антибиотиков. Кстати, за это исследование он только что награжден премией правительства Москвы для молодых ученых.

- В принципе существуют сотни тысяч синтетических и десятки тысяч кандидатов на то, чтобы стать антибиотиками, но как из этого гигантского моря выбрать те самые, которые будут реально работать, - говорит Остерман. - Такие тесты в мире уже существуют, они проверяют, какие из кандидатов способны стать киллерами бактерий. Если да, то насколько эффективными. Но мало что дает. Принципиально важно понять механизм убийства. Только в этом случае можно браться за работу, превращать кандидата в реальный антибиотик. Его намного проще разрабатывать, усиливать его действие, оставлять бактерии минимум шансов, чтобы выработать устойчивость к лекарству.

Для тестирования кандидатов учеными создан биосенсор. Это штамм кишечной палочки. В ее геном внедрены гены флуоресцентных белков, которые могут заставить палочку давать свечение. Именно оно и "рассказывает" о том, каким способом киллер убивает бактерию. Есть два основных способа: блокировать у кишечной палочки наработку белка или остановить синтез ДНК.

Тест выглядит предельно просто. На биосенсор капают веществом, которое является кандидатом в антибиотики. Если появляется красное свечение, то работает первый способ убийства, если оранжевое - второй.

Таким образом, в России создан уникальный метод анализа биохимической и биологической активности клеток со скоростью 30 тысяч клеток в секунду. Через такой блицотборник ученые уже пропустили сотни тысяч различных молекул.

Станут отобранные вещества антибиотиками, которые можно купить в аптеке? Покажут дальнейшие исследования. Созданная технология быстрого скриннинга запатентована, она может применяться не только в лабораторных исследованиях, но и фармацевтической промышленности.

Общество Наука Общество Здоровье Медицина и здоровое питание Научный подход с Юрием Медведевым