Уразливість, яка врятує людство: вчені з'ясували як боротися з супербактеріями

Вчені виявили найважливішу вразливість бактерій, стійких до антибіотиків, і це відкриття може підвищити ефективність наявних ліків. Дослідники з B CUBE — Центру молекулярної біоінженерії при ТУ Дрездена та Інституту Пастера в Парижі з'ясували, як одні бактерії швидко адаптуються до антибіотиків, а інші відстають від них, і як це використовувати на благо людства, пише Technische Universität Dresden.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Наукова робота, опублікована в журналі Science Advances, розповіла про генетичні механізми, що спричиняють стійкість, і запропонувала вченим потенційні додаткові методи лікування для боротьби з супербактеріями. Стійкість до антибіотиків стала проблемою з моменту появи пеніциліну ще 1928 року. Хоча антибіотики зробили революцію в охороні здоров'я, ефективно борючись із бактеріальними інфекціями, їхнє надмірне і неправильне використання прискорило еволюцію супербактерій — бактерій, стійких до безлічі ліків. Це створює значні ризики, особливо для пацієнтів із хронічними захворюваннями або ослабленою імунною системою.

Як пояснює професор Міхаель Шлієрф із ТУ Дрездена, автор дослідження, розуміння адаптивності бактерій може допомогти розробити стратегії сповільнення або запобігання розвитку їхньої резистентності. У центрі дослідження перебуває система інтегронів — генетичний механізм, який бактерії використовують для обміну та набуття генів резистентності. Ця система, яку можна порівняти з "набором інструментів" організму, використовує білки-рекомбінази для виконання генетичних операцій на кшталт "вирізати і вставити".

Швидкість розвитку стійкості бактерій залежить від послідовностей ДНК, певні конфігурації яких дозволяють їм швидше адаптуватися. Професор Дідьє Мазель з Інституту Пастера розповів про роль шпильок ДНК — структур, що нагадують U-подібні штифти, які взаємодіють з рекомбіназами і визначають ефективність резистентності. Дрезденська команда використовувала оптичний пінцет, передовий метод мікроскопії, для аналізу взаємодії білків і ДНК. Їхнє дослідження показало, що міцно пов'язані комплекси функціонують більш ефективно, забезпечуючи швидке набуття стійкості. І навпаки, слабші комплекси часто розпадаються, сповільнюючи вбудовування гена стійкості.

Це відкриття може прокласти шлях до створення терапії, націленої на ці тендітні комплекси, щоб підвищити ефективність уже наявних антибіотиків, вважають вчені. Хоча функції системи інтегронів вже були широко вивчені, нове дослідження об'єднує їхні біофізичні перспективи, щоб дати більш чітке уявлення про вразливі місця небезпечних бактерій. Використання цих слабких місць, як припускає професор Шлієрф, може затримати процес їхньої адаптації, що дасть змогу виграти час, необхідний для ефективної дії наявних антибіотиків.

Стійкість до антибіотиків є серйозним тягарем для глобальної охорони здоров'я. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, понад 700 000 смертей на рік спричинені лікарсько-стійкими інфекціями, і це число, за прогнозами вчених, зростатиме без вжиття ефективних заходів або появи нових ліків.

Раніше Фокус писав про те, як невдалий антибіотик перетворили на засіб від бур'янів. Вчені переробили невдалий антибіотик на потужну зброю проти інвазивних бур'янів, давши надію фермерам, які борються зі зростаючою стійкістю до гербіцидів.

Також Фокус писав про те, що стійкі до антибіотиків бактерії процвітають у лікарнях. Провівши докладне дослідження стічних вод у лікувальних установах, вчені виявили місця, що кишать шкідливими бактеріями. І що ще гірше — багато з них стійкі до антибіотиків.

Важливо! Ця стаття ґрунтується на останніх наукових і медичних дослідженнях і не суперечить їм. Текст має виключно інформаційний характер і не містить медичних порад. Для встановлення діагнозу обов'язково зверніться до лікаря.