Новости химической науки > Победить инфекцию, разоружив бактерию

Исследователи из Германии сообщают, что они разработали принципиально новый способ борьбы с бактериальными инфекциями, продемонстрировав, что определенные низкомолекулярные соединения понижают болезнетворную способность Staphylococcus aureus.

Руководитель исследования Стефан Зибер (Stephan Sieber) из Технологического Университета Мюнхена отмечает, что классический подход к лечению бактериальных заболеваний, основанный на применении антибиотиков, ставит бактерию в ситуацию, в которой у ней есть два выхода – умереть или выжить. При этом те бактерии, которые выживают, со временем становятся предками штаммов, вырабатывающих резистентность к действию определенного антибиотика. Зибер подчеркивает, что его исследовательская группа преследовала иную цель – понизить способность бактерий к выработке токсинов, повреждающих клетки-эукариоты в ходе инфекции, не оказывая при этом на бактерии существенного давления.

Регуляторы транскрипции (transcriptional regulators) могут контролировать факторы вирулентности бактерий, позволяя бактериям встраиваться в клетку-хозяин или менять условия в клетке «под себя», вызывая тем самым заболевание. Регуляторы транскрипции работают за счет непосредственного связывания с участками ДНК, на которых сосредоточены гены, кодирующие выработку бактериальных токсинов.

В новом исследовании было обнаружено, что серия α-метилен-γ-бутиролактонов может ковалентно связываться с цистеиновыми остатками трех регуляторов транскрипции в геноме S. aureus, что существенно понижает уровень экспрессии α-гемолизина, одного из наиболее значимых факторов вирулентности.

α-Метилен-γ-бутиролактоны могут ингибировать выработку таких вирулентных факторов, как, например, α-гемолизин (hla), понижая опасность патогенных бактерий. (Рисунок из Chem. Sci., 2014, DOI: 10.1039/c3sc52228h)

Эксперты в области химической биологии высоко оценивают результаты нового исследования. Так, Рольф Брайнбауэр (Rolf Breinbauer) из Технологического Университета города Грац говорит о работе как о прорыве, добавляя, что результаты работы заслуживают пристального внимания особенно сейчас, когда антибиотики уже не могут считаться абсолютным оружием в борьбе с бактериальными инфекциями.

Маркус Кайзер (Markus Kaiser) из Университета земли Дуйсбург-Эссен соглашается с тем, что разработка низкомолекулярных соединений, способных подавлять вирулентность бактерий представляет собой весьма инновационную концепцию, однако подчеркивает, что практическая реализация такой концепции будет ограничиваться большим количеством молекулярных мишеней, для подавления которых необходимо будет разработать низкомолекулярные соединения.

Несмотря на очевидный прорыв в создании новых методов терапии, Зибер смотрит на потенциал метода весьма реалистично, подчеркивая, что для превращения в лекарственные препараты обнаруженные низкомолекулярные соединения должны пройти фармакологическую оптимизацию. В ближайших планах исследователей поиск аналогов проявляющих ингибирующий эффект α-метилен-γ-бутиролактонов, отличающихся большей стабильностью и использование этих соединений в экспериментах на животных.

Источник: Chem. Sci., 2014, DOI: 10.1039/c3sc52228h

метки статьи: #биохимия, #межмолекулярные взаимодействия, #молекулярная биология