Исследователи из Германии и США использовали устройство, известное как iCHip, которое позволяет ученым культивировать бактерии, которые до сих пор считались «бактериальной темной материей», или бактериями, которые просто нельзя вырастить в лаборатории. Интересно, что 99% всех бактерий попадают в эту категорию. iCHip был разработал небольшой стартап NovoBiotic Pharmaceuticals, и микробиолог Ким Льюис из Северо-Восточного университета в Бостоне.
Что сделали ученые?
iCHip помог исследователям найти кловибактин, антибиотик, который вырабатывается почвенными микробами, обнаруженными в Северной Каролине — подвид Carolina Carolina. Эти бактерии вырабатывают клобактин для атаки и, следовательно, помогают им конкурировать с другими почвенными микробами.
Чем уникален новый антибиотик?
Кловибактин отличается от остальных. С тех пор, как его выделили из бактерий, которые нельзя было вырастить раньше, патогенные бактерии не сталкивались с таким «оружием» раньше. У них просто не было времени развить резистентность.
Новая стратегия
Как только ученые обнаружили новый антибиотик, сразу постарались выяснить, как он работает. Оказалось, что его механизм убийства отличается от того, который используют современные антибиотики. В основном, он образует клетку вокруг трех различных молекул-предшественников, которые бактериальные захватчики используют для создания своих клеточных стенок. На самом деле, название кловибактин или clovibactin происходит от klovi, греческого слова, означающего клетку, из-за его нового метода действия.
Автор: NIAID
Пока некоторые современные антибиотики работают, разрушая клеточные стенки бактерий, кловибактин уникален тем, как блокирует эти молекулы, известные как пирофосфаты. Он оборачивается вокруг них, как перчатка.
Поскольку кловибактин связывается только с неизменной, «консервативной» частью мишеней, бактериям будет гораздо труднее развить какую-либо устойчивость к нему. В исследованиях биологи не наблюдали никакой устойчивости к кловибактину.
Триггер самоликвидации
Когда антибиотик прикрепляется к вредным бактериям, он посылает нити, которые связывают и уничтожают патоген. Также это заставляет бактерии высвобождать ферменты автолизины, которые способствуют самоликвидацию, растворяя собственные клеточные стенки.
В итоге, механизм многоцелевой атаки кловибактина блокирует синтез клеточной стенки бактерий одновременно в разных положениях. Это улучшает активность препарата и в разв повышает его устойчивость к развитию резистентности.
Практический эксперимент
В исследованиях на мышах клобактин оказался эффективен в борьбе с широким спектром патогенов. Особенно успешно он работал против грамположительных бактерий, таких как те, которые вызывают распространенные больничные инфекции, включая MRSA (метициллинрезистентный золотистый стафилококк), стафилококки и стрептококки, а также другие микробы, которые вызывают такие заболевания, как туберкулез.
Автор: NIH Image Gallery
Что дальше?
Теперь исследовательская группа планирует выяснить, как извлечь выгоду из эффективности кловибактина. Они подчеркивают — потребуется некоторое время, прежде чем антибиотик будет широко доступен в качестве лекарства, так как ему придется идти по обычному пути клинических испытаний и одобрения официальных ведомств.
Читать далее:
Физики впервые наблюдали «кольца Алисы»: квантовый вход в «зазеркалье»
Посмотрите, как Сатурн максимально приблизился к Земле
Физики наблюдали впервые квантовое состояние, предсказанное 50 лет назад: почему это важно
Обложка: Wikimedia Commons | Лицензия