Найден новый антибиотик, убивающий супербактерии

Новый антибиотик, изготовленный из выращенных в лабораторных условиях бактерий, может убивать "супербактерий", не повышая их устойчивость к лечению.

Ученые выделили антибиотик под названием кловибактин из бактерии под названием Eleftheria terrae подвида carolina, которую они собрали в образцах почвы из Северной Каролины. Их исследование, опубликованное 22 августа в журнале Cell, затрагивает насущную потребность в новых антибиотиках.

Это также подчеркивает перспективы изучения бактерий, которые до недавнего времени было трудно культивировать, рассказывает соавтор исследования Маркус Вайнгарт, биохимик из Утрехтского университета в Нидерландах.

"Кловибактин - это химически новый антибиотик, который получают из бактерий, которые раньше не выращивались в лаборатории, - сказал Вайнгарт. - Он нетоксичен и действует лучше, чем антибиотик золотого стандарта ванкомицин, который используется для лечения бактериальных инфекций, проявляющих устойчивость к другим лекарствам, но начал становиться неэффективным против некоторых штаммов бактерий".

Многие антибиотики уничтожают бактерии, нарушая формирование их клеточной стенки, сетчатой структуры, которая окружает каждую бактериальную клетку. Существующие антибиотики, как правило, делают это, вмешиваясь в белки, называемые ферментами, которые помогают строить клеточную стенку, но бактерии могут эволюционировать и изменять эти ферменты, делая лекарства неэффективными.

"Большинство антибиотиков, которые мы исследуем сегодня, похожи на уже существующие антибиотики, и это проблема, потому что бактерии могут легко выработать устойчивость к ним", - отмечает Вайнгарт. Устойчивость к антибиотикам является растущей угрозой, которая во всем мире непосредственно привела примерно к 1,3 миллионам смертей и, возможно, способствовала еще 3,65 миллионам в 2019 году.

Ранее подвид E. terrae carolina было трудно выращивать, потому что для выживания ему нужны специфические питательные вещества и симбиотические микробы в почве, где он растет.

Но исследователи разработали устройство, которое может воссоздать условия, необходимые для выращивания неуловимого микроба в его исходной почве. Это позволило команде Вайнгарта вырастить бактерию и открыть кловибактин.

Команда обнаружила, что кловибактин может убивать две опасные супербактерии: метициллинрезистентный золотистый стафилококк, или MRSA, и бактерии Enterococcus faecalis, устойчивые к ванкомицину. MRSA может вызывать опасные для жизни инфекции, когда попадает в организм через раны, а E. faecalis вызывает различные инфекции, включая инфекции мочевыводящих путей.

В другом эксперименте ученые в течение трех дней подвергали золотистый стафилококк низким уровням кловибактина, и у микробов не развилась устойчивость к препарату.

Неспособность бактерий S. aureus противостоять кловибактину может быть обусловлена уникальным способом, которым препарат убивает их: он нацелен на ундекапренилпирофосфат, химическую группу, содержащуюся в трех молекулах жира, которые образуют строительные блоки клеточных стенок бактерий. Кловибактин окружает эти молекулы подобно клетке, вот почему его название происходит от "Klouvi", греческого слова, означающего "клетка".

Поскольку бактерии не могут легко модифицировать эти строительные блоки, не разрушая их клеточные стенки, им будет очень трудно выработать устойчивость к кловибактину. "Если бактерии удается модифицировать одну из целевых точек, она все равно погибает, потому что остаются еще две точки атаки", - поясняет Вайнгарт.

Внутривенные инъекции кловибактина были более эффективными, чем внутривенное введение ванкомицина для снижения уровня золотистого стафилококка у мышей, инфицированных бактериями. Хотя у мышей не было замечено никаких побочных эффектов, необходимы дальнейшие исследования на людях, чтобы подтвердить, насколько хорошо действует антибиотик и безопасен ли он, заключает Вайнгарт.