Команда химиков из Университета Уорика (Великобритания) сообщила о открытии первого представителя нового класса антибиотиков. Эта находка стала для ученых неожиданностью, так как они не собирались открывать новые медикаменты. О выявлении новой антибиотиковой молекулы, названной пре-метиленомицином С лактоном, первым рассказало издание Journal of the American Chemical Society.
Новый антибиотик продемонстрировал поразительные результаты в лечении устойчивых инфекций. Среди них, в частности, MRSA – метициллин-резистентный золотистый стафилококк, а также микробы энтерококк фaecium, которые вызывают резистентные инфекции у госпитализированных пациентов.
Что еще известно об этом важном открытии?
Таким образом, команда не ставила перед собой цель открывать лекарства. Во время своего исследования ученые изучали, как известный антибиотик метиленомицин А синтезируется грунтовой бактерией Streptomyces coelicolor. Об этом изданию Live Science рассказали ведущие авторы исследования Лона Альхалаф и Грег Чаллис.
Растения и микроорганизмы производят множество сложных соединений, известных как вторичные метаболиты. Многие из них полезны для здоровья человека. Поэтому понимание того, как эти соединения синтезируются в этих организмах и как они взаимодействуют с клетками человека, может помочь ученым разрабатывать эффективные лекарства на основе природных продуктов.
Генетические схемы для этих различных молекул хранятся в специальных наборах генов, называемых «биосинтетическими генными кластерами». Удаляя отдельные гены из этих кластеров, Альхалаф и Чаллис смогли удалить специфические ферменты, участвующие в синтезе метиленомицина А. Этот метод исследования помог ученым остановить последовательность реакций в ключевых точках для более тщательного изучения, а также точечно выделить промежуточные соединения, которые ранее не наблюдались в реакции.
В конечном итоге ученые выделили две молекулы, которые ранее не встречались: пре-метиленомицин С и пре-метиленомицин С лактон. После тщательного изучения структур этих соединений химики исследовали биологическую активность молекул по отношению к определенным штаммам бактерий.
Пре-метиленомицин С лактон оказался особенно перспективным. «Он в 100 раз эффективнее уничтожает лекарственно-устойчивые бактерии, чем исходный антибиотик», – подчеркнули Чаллис и Альхалаф. Но, пожалуй, самое важное, что новое соединение не вызывает устойчивости к антибиотикам у обработанных штаммов.
В ходе 28-дневного эксперимента химики подвергали бактерии, устойчивые к действию лекарств, воздействию нарастающих концентраций пре-метиленомицина С лактон (это создавало идеальные условия для развития устойчивости). В течение этого периода антибиотик сохранял свою бактерицидную активность, а у бактерий не развивались механизмы устойчивости.
Теперь самой сложной задачей является превращение новооткрытого соединения в жизнеспособный препарат, который достаточно долго сохраняется в организме, не является токсичным для человека и не подвержен развитию резистентности. Команда Альхалаф и Чаллис планирует продолжить исследования именно в этом направлении, привлекая к работе Дэвида Лаптона, химика-синтетика из Университета Монаша в Австралии.
