Ученые из Тринити-колледжа в Дублине получили ключевое структурное представление о механизме, используемом условно-патогенными болезнетворными бактериями, что может помочь химикам разработать новые лекарства для их подавления.
Ученые под руководством почетного члена Школы биохимии и иммунологии Тринити, профессора Мартина Кэффри, использовали методы рентгеновской кристаллографии нового поколения, чтобы «заглянуть под капот бактерий» и создать молекулярный план, который можно использовать для разработки лекарств, которые сводят к минимуму побочные эффекты и воздействуют на любые структурные слабости.
Исследование, которое показывает, что один из ключевых ферментов, используемых в распространенных бактериях Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli, удивительно похож по структуре у обоих видов, недавно было опубликовано в ведущем международном журнале Nature Communications. Эти две бактерии условно заражают людей и могут привести к летальному исходу.
Профессор Кэффри сказал: «Структурные чертежи двух бактерий, хотя и очень похожие, различаются в своих мелких деталях. Эти тонкие различия могут быть использованы для разработки видоспецифичных методов лечения с уменьшенной вероятностью развития устойчивости к антибиотикам.."
Pseudomonas aeruginosa и Escherichia coli важны с медицинской точки зрения, вызывая проблемы у десятков тысяч пациентов каждый год. Оба, как известно, развили устойчивость к множеству препаратов первого выбора, используемых для их лечения. Всемирная организация здравоохранения сообщила, что в связи с ростом устойчивости к противомикробным препаратам надвигается постантибиотическая эра, в которой незначительные травмы и распространенные инфекции могут оказаться фатальными.
Новые лекарства крайне необходимы. Однако, несмотря на то, что новый проект бактериального фермента «Lnt» дает надежду на разработку лекарств, процесс создания эффективных кандидатов непрост.
Во-первых, аналогичные ферменты присутствуют у людей и других животных, поэтому любое лекарство должно быть достаточно специфичным, чтобы воздействовать только на бактериальный фермент. Во-вторых, биологическая структура любых лекарств, которые могут связываться с бактериальными ферментами и ингибировать их, вероятно, подобна структуре молекул, ингибирующих врожденный иммунный ответ. Другими словами, остановка бактерий на их пути может также замедлить естественную реакцию организма на инфекцию.
Говоря о сложности разработки «серебряных пуль», которые могли бы переломить ситуацию, и о следующих шагах в работе его команды, профессор Кэффри добавил: при этом различия между бактериальным ферментом и белками иммунного ответа могут быть использованы с целью производства лекарства, которое поражает только бактериальную мишень."