Вчені створюють антибіотики з отрути оси

Вчені створили нові потужні протимікробні сполуки з токсичних білків, що містяться в отруті ос. Тепер вони планують розробити на їхній основі нові ліки для лікування таких захворювань як сепсис або туберкульоз, що особливо важливо, враховуючи зростання числа стійких до існуючих антибіотиків бактерій.

0
20
антибіотики з отрути оси

Существует острая необходимость в новых лекарствах для лечения бактериальных инфекций, поскольку многие виды циркулирующих бактерий выработали устойчивость к старым лекарствам. Так, например, в 2017 году от сепсиса, вызванного обширной бактериальной инфекцией, плохо поддающейся лечению, происходит примерно одна из пяти смертей во всем мире.

Для лікування постійно зростаючого числа стійких до ліків інфекцій терміново необхідні нові антибіотики, а натуральні отрути тварин і рослин – невикористане джерело нових потенційних ліків. Команда вчених з Медичної школи Перельмана при Пенсільванському університеті почала з вивчення невеликого протеїну або пептиду, під назвою мастопаран-L, ключового інгредієнта отрути оси Vespula lewisii, яка мешеає в країнах Азії.[1]

Мастопаран-L відомий своєю помірною токсичністю для деяких видів поширених бактерій, що робить його потенційною відправною точкою для розробки нових антибіотиків. Однак він досить токсичний, оскільки руйнує еритроцити і викликає алергічні та запальні реакції. І хоча отрута, що містить мастопаран-L, в невеликих дозах, що потрапляють в організм при укусах ос, зазвичай не є небезпечним для людини, у чутливих людей він може привести до фатального синдрому, званого анафілактичним шоком, при якому артеріальний тиск різко падає і дихання стає ускладненним або неможливим.

Следовательно, прежде чем использовать мастопаран-L для разработки новых антибиотиков, необходимо усилить его антибактериальные свойства и сделать его безопасным для людей. Команде ученых удалось внести изменения в геном мастопаран-L, таким образом, чтобы усилить его антибактериальные свойства и сделать его менее токсичным для человеческих клеток.

У серії експериментів на мишах дослідники вводили тваринам змінений мастопаран-L через кілька годин після зараження їх смертельними штамами бактерій E. coli або Staphylococcus aureus, що викликають сепсис. В кожному тесті антимікробний пептид зберігав життя 80% оброблених мишей і не викликав явної токсичності. Таким чином, його ефективність виявилася порівнянною з існуючими антибіотиками, такими як гентаміцин і имипенем, яким сьогодні дуже потрібно знайти альтернативи через поширення стійких бактеріальних штамів.

Вчені виявили, що нова молекула вбиває бактеріальні клітини, роблячи їхні зовнішні мембрани більш пористими, що також може поліпшити проникнення в клітини інших препаратів, що вводяться одночасно з мастопараном-L. До того ж, виявилося, що молекула, отримана з отрути оси, додатково активує лейкоцити, які борються з інфекцією, а також пригнічує шкідливу імунну сверхреакцію, яка може привести до важких захворювань при деяких бактеріальних інфекціях.

Дослідники сподіваються на базі створеної ними молекули розробити нові антибіотики, а також розраховують застосувати аналогічний підхід, щоб продовжити пошук перспективних кандидатів в антибактеріальні засоби в інших отрутах.

  1. Osmar N. Silva, Marcelo D. T. Torres, Jicong Cao, Elaine S. F. Alves, Leticia V. Rodrigues, Jarbas M. Resende, Luciano M. Lião, William F. Porto, Isabel C. M. Fensterseifer, Timothy K. Lu, Octavio L. Franco, Cesar de la Fuente-Nunez. Repurposing a peptide toxin from wasp venom into antiinfectives with dual antimicrobial and immunomodulatory propertiesProceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 202012379 DOI: 10.1073/pnas.2012379117

НАПИШІТЬ ВІДПОВІДЬ

Please enter your comment!
Please enter your name here