Наука

Вчені створили потужний антибіотик з отрути оси, який не шкодить клітинам людини

Група вчених з Медичної школи Перельмана при Пенсільванському університеті розробила нові потужні протимікробні молекули з токсичних білків, що містяться в отруті ос. Результати дослідження публікує журнал Proceedings of the National Academy of Sciences.

Photo by Thomas Millot on Unsplash

Вчені змінили високотоксичний білок поширеного виду азійських ос, Vespula lewisii. Втручання вчених збільшило здатність молекул вбивати бактеріальні клітини, а також значно знизити її здатність завдавати шкоди людським клітинам. Тестування на тваринах показало, що це сімейство нових протимікробних молекул може захистити мишей від смертельних бактеріальних інфекцій.

Відомо, що існує гостра потреба в нових ліках для лікування бактеріальних інфекцій, оскільки багато видів циркулюючих бактерій виробили стійкість до старих антибіотиків. Центри США по контролю і профілактиці захворювань підрахували, що кожен рік майже три мільйони американців заражаються стійкими до антибіотиків мікробами, що призводить до більш ніж 35 000 смертей. У глобальному масштабі проблема ще гірше. У 2017 році на сепсис, запальний синдром, який часто приводить до летального результату, викликаний великою бактеріальною інфекцією, припадала приблизно одна з п’яти смертей у всьому світі.

Старший автор дослідження Сезар де ла Фуенте, доктор філософії, доцент кафедри психіатрії, мікробіології та біоінженерії в Пенсільванії розповів, як проходило дослідження.

Вчені почали з невеликого протеїну, або «пептиду», під назвою мастопаран-L, ключового інгредієнта отрути оси Vespula lewisii. Отрута, що містить мастопаран-L, зазвичай не є небезпечною в малих дозах для укушеної осою людини, але все ж досить токсична. Вона руйнує еритроцити і викликає тип алергічної / запальної реакції, яка у сприйнятливих людей може привести до анафілаксії.

Мастопаран-L (mast-L) також відомий своєю помірною токсичністю стосовно видів бактерій, що робить його потенційною відправною точкою для розробки нових антибіотиків. Але дотепер було невідомо, як посилити його антибактеріальні властивості і як зробити його безпечним для людей.

Дослідники вирішили замінити ділянку на одному кінці протеїну mast-L, який вважається основним джерелом токсичності для людських клітин, і це спрацювало. Так вчені отримали пептид mast-MO.

У ключової серії експериментів дослідники лікували мишей новим антимікробним пептидом через кілька годин після зараження їх смертельними, що викликають сепсис штамами бактерій E. coli або Staphylococcus aureus. В кожному тесті препарат зберігав життя 80% оброблених мишей.

Де ла Фуенте і його колеги знайшли докази в дослідженні, що mast-MO вбиває бактеріальні клітини, роблячи їх зовнішні мембрани більш пористими, що також може поліпшити здатність антибіотиків, які спільно вводяться, проникати в клітини. Водночас mast-MO, мабуть, пригнічує шкідливу імунну над реакцію, яка може привести до важких захворювань при деяких бактеріальних інфекціях.

Натхнення: hightech.fm

Кнопка «Наверх»