Ученые из Сколтеха и МГУ изучили механизм воздействия нового антибиотика нибомицина, который может быть эффективен против бактерий, выработавших устойчивость к другим подобным препаратам. Как вещество, нибомицин был известен и ранее, а вот как антибиотик изучается впервые.
Исследователи объяснили ФАН, как именно нибомицин может помочь в борьбе с болезнетворными бактериями, в том числе в условиях новой коронавирусной инфекции.
Когда бактерии не сдаются
«Против жизни» — именно так в переводе с греческого звучит хорошо всем знакомое слово антибиотик. Эти вещества природного или искусственного происхождения широко применяются в медицине в борьбе против бактериальных инфекций. Но наука не до конца оценила коварство противника. За три миллиарда лет существования на Земле бактерии смогли выжить, адаптировавшись к любым условиям. Антибиотики постепенно стали терять свою эффективность.
По словам российского ученого-биохимика, академика РАН, профессора Ольги Донцовой, эта проблема особенно стала актуальной в эпоху коронавирусной пандемии.
«Поиск способов преодолеть устойчивость бактерий к антибиотикам особенно важен в условиях пандемии, когда зачастую развиваются вторичные бактериальные инфекции, с которыми стало трудно бороться известными видами антибиотиков», — считает профессор Донцова.
Эра антибиотиков началась почти сто лет назад, когда в 1928 году британский микробиолог Александр Флеминг случайно открыл пенициллин. И только через десять лет ученым удалось получить устойчивую соль пенициллиновой кислоты, которая в годы Второй мировой войны спасла жизнь миллионам людей.
Первые тревожные звонки раздались в конце 1960-х годов, когда медики вдруг обнаружили, что противомикробные препараты вдруг перестали уничтожать бактерии. Тогда на смену природным антибиотикам пришли синтетические. Благодаря им почти полвека врачам удавалось более-менее успешно противостоять бактериальным инфекциям.
Большие надежды возлагались на фторхинолоны — большую группу высокоактивных синтетических химиотерапевтических средств широкого спектра действия. Но вскоре и они стали давать сбой.
Как считает главный научный сотрудник Центра наук о жизни Сколтеха Илья Остерман, сегодня вновь повторяется история с пенициллином.
«Такой параметр, как устойчивость бактерий к тем же самым фторхинолонам, растет из года в год. Практически повторяется история с пенициллином, когда через некоторое время все госпитальные бактерии оказались устойчивыми к пенициллиновым антибиотикам», — объясняет Остерман.
Антибиотик черных муравьев
Во всех клетках бактерий есть важная группа ферментов — топоизомеразы. Они играют важную роль в процессе роста и деления клеток. Именно их антибиотики выбирают в качестве своей цели. Чтобы выжить, бактерии стали изменять ген, кодирующих топоизомеразы. Перед таким коварством оказались бессильны даже фторхинолоны. И все же ученым удалось найти действенное оружие — нибомицин. Это именно тот антибиотик, к которому, как уверяет Илья Остерман, бактерии оказались не готовы.
«Он интересен тем, что воздействует на те бактерии, которые оказались устойчивы к уже известным видам антибиотиков, таких как фторхинолоны, которые сейчас активно назначают врачи во время коронавирусной инфекции», — считает собеседник агентства.
Нибомицин известен специалистам уже более полувека. Впервые ученые описали его свойства в 1955 году, хотя гипотезу о механизме действия препарата на бактерии исследователи предложили лишь в 2012 году. Интересен тот факт, что ученые МГУ и Сколтеха произвели нибомицин из нового штамма актинобактерий, выделенных из хорошо всем известных черных муравьев-древоточцев, которые встречаются во многих регионах России.
Вот только два года назад, когда в России начались исследования этого антибиотика, ученые МГУ и Сколтеха выявили противораковые свойства препарата, рассказал Илья Остерман.
«На нибомицин мы наткнулись в нашей предыдущей работе, когда изучали черных муравьев-древоточцев. И оказалось, что этот антибиотик обладает активностью против опухолевых клеток. Потенциально он может быть использован как противораковый препарат, но для этого нужны лабораторные исследования», — объяснил сотрудник Сколтеха.
Продолжая исследования нибомицина, российским ученым удалось выяснить, что у этого антибиотика достаточно широкий спектр действия. Помимо раковых клеток, он достаточно успешно смог противодействовать бактериям, которые оказались устойчивыми к традиционным антибиотикам. Причем, по словам Остермана, нибомицин может выступать не только в качестве препарата дополнительной терапии.
«При обычном лечении назначаются антибиотики группы фторхинолонов. Если бактерии оказались устойчивыми к нему, тогда врачи назначают нибомицин. Нам удалось доказать, что лечение можно начинать сразу нибомицином, так как он влияет на все виды бактерий», — объяснил Илья Остерман.
Изучив молекулярный механизм действия нибомицина, ученые Сколтеха и МГУ пришли к выводу, что он одинаково хорошо воздействует на все виды бактерий. По сути, этот антибиотик можно назвать универсальным ингибитором — веществом, подавляющим развитие, в данном случае, бактериальных инфекций.
В то же время такая универсальность имеет и обратную сторону медали. В ходе исследований выяснилось, что нибомицин может влиять и на здоровые клетки человека, тем самым подтверждая слова Парацельса, который утверждал, что передозировка может превратить любое лекарство в яд.
По мнению Ильи Остермана, пока можно говорить лишь о научном значении нибомицина. Подтвердить его свойства на практике помогут лабораторные исследования на живых организмах. Но даже до начала столь масштабных исследований российские ученые называют его очень перспективным для медицины антибиотиком.
