Уязвимость, которая спасет человечество: ученые выяснили как бороться с супербактериями

Ученые обнаружили важнейшую уязвимость бактерий, устойчивых к антибиотикам, и это открытие может повысить эффективность существующих лекарств. Исследователи из B CUBE — Центра молекулярной биоинженерии при ТУ Дрездена и Института Пастера в Париже выяснили, как одни бактерии быстро адаптируются к антибиотикам, а другие отстают от них и как это использовать во благо человечества, пишет Technische Universität Dresden.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

Научная работа, опубликованная в журнале Science Advances, рассказала о генетических механизмах, вызывающих устойчивость, и предложила ученым потенциальные дополнительные методы лечения для борьбы с супербактериями. Устойчивость к антибиотикам стала проблемой с момента появления пенициллина ещ в 1928 году. Хотя антибиотики произвели революцию в здравоохранении, эффективно борясь с бактериальными инфекциями, их чрезмерное и неправильное использование ускорило эволюцию супербактерий — бактерий, устойчивых к множеству лекарств. Это создает значительные риски, особенно для пациентов с хроническими заболеваниями или ослабленной иммунной системой.

Как объясняет профессор Михаэль Шлиерф из ТУ Дрездена, автор исследования, понимание адаптивности бактерий может помочь разработать стратегии замедления или предотвращения развития их резистентности. В центре исследования находится система интегронов — генетический механизм, который бактерии используют для обмена и приобретения генов резистентности. Эта система, которую можно сравнить с "набором инструментов" организма, использует белки-рекомбиназы для выполнения генетических операций типа "вырезать и вставить".

Скорость развития устойчивости бактерий зависит от последовательностей ДНК, определенные конфигурации которых позволяют им быстрее адаптироваться. Профессор Дидье Мазель из Института Пастера рассказал о роли шпилек ДНК — структур, напоминающих U-образные штифты, которые взаимодействуют с рекомбиназами и определяют эффективность резистентности. Дрезденская команда использовала оптический пинцет, передовой метод микроскопии, для анализа взаимодействия белков и ДНК. Их исследование показало, что прочно связанные комплексы функционируют более эффективно, обеспечивая быстрое приобретение устойчивости. И наоборот, более слабые комплексы часто распадаются, замедляя встраивание гена устойчивости.

Это открытие может проложить путь к созданию терапии, нацеленной на эти хрупкие комплексы, чтобы повысить эффективность уже существующих антибиотиков, считают ученые. Хотя функции системы интегронов уже были широко изучены, новое исследование объединяет их биофизические перспективы, чтобы дать более четкое представление о уязвимых местах опасных бактерий. Использование этих слабых мест, как предполагает профессор Шлиерф, может задержать процесс их адаптации, что позволит выиграть время, необходимое для эффективного действия существующих антибиотиков.

Устойчивость к антибиотикам является серьезным бременем для глобального здравоохранения. По данным Всемирной организации здравоохранения, более 700 000 смертей в год вызваны лекарственно-устойчивыми инфекциями, и это число, по прогнозам ученых, будет расти без принятия эффективных мер или появления новых лекарств.

Ранее Фокус писал о том, как неудавшийся антибиотик превратили в средство от сорняков. Ученые переработали неудачный антибиотик в мощное оружие против инвазивных сорняков, дав надежду фермерам, борющимся с растущей устойчивостью к гербицидам.

Также Фокус писал о том, что устойчивые к антибиотикам бактерии процветают в больницах. Проведя подробное исследование сточных вод в лечебных учреждениях, ученые выявили места, кишащие вредными бактериями. И что еще хуже – многие из них устойчивы к антибиотикам.

Важно! Эта статья основана на последних научных и медицинских исследованиях и не противоречит им. Текст носит исключительно информационный характер и не содержит медицинских советов. Для установления диагноза обязательно обратитесь к врачу.