Исследователи Массачусетского технологического института открыли способ превращения осиного яда в антибиотик.
Ключевые выводы
- Исследователи изучают яд ос, пчел и паукообразных для разработки жизненно важных медицинских методов лечения.
- Исследователи из Массачусетского технологического института создали синтетические варианты пептида, обнаруженного в яде осы, который оказался эффективным антибиотиком.
- С приближением «постантибиотической эры» синтетические пептиды могут стать способом поддержки глобальных инициатив в области здравоохранения.
Двумя наиболее распространенными фобиями являются боязнь насекомых и боязнь иголок, поэтому неудивительно, что люди с апифобией и сфексофобией не увлекаются пчелами или осами. Эти маленькие твари смешивают оба элемента и добавляют немного едкого яда. Однако вызывающая боль жидкость наполнена полезными молекулярными смесями, которые ученые только и ждут, чтобы разблокировать их.
Соединения яда использовались, например, для создания обезболивающих, снижения кровяного давления и даже для обнаружения взрывчатых веществ. Ранее в декабре инженеры Массачусетского технологического института добавили к этому длинному списку ядовитых благословений, объявив, что они разработали способ превратить осиный яд в антибиотик. Это исследование может иметь далеко идущие последствия для будущего здравоохранения.
Гнездо осы Polybia в Пантанале, Бразилия, - не то место, где можно было бы ожидать найти многообещающий антибиотик.
Пептид в день
Яды пчел, ос и паукообразных содержат соединения, называемые антимикробными пептидами (AMP). Как следует из названия, эти пептиды не уживаются с микробами, такими как бактерии, что делает их многообещающими терапевтическими агентами. К сожалению, будучи частью ядовитого коктейля, они могут быть менее полезными в своей естественной форме. Таким образом, цель состоит в том, чтобы разработать метод адаптации AMP, чтобы он продолжал бороться с бактериями, но не наносил вреда человеческим клеткам.
Исследователи Массачусетского технологического института изучили AMP, обнаруженный в яде осы Polybia paulista. Названный polybia-CP, он весит всего 12 аминокислот, креветочный даже по стандартам пептидов. Это позволило исследователям легко (ну, проще) увидеть, как их инженерные изменения изменили альфа-спиральную структуру AMP и его гидрофобность, особенности, которые определяют, как он взаимодействует с клеточными мембранами.
«Это достаточно маленький пептид, и вы можете попытаться мутировать как можно больше аминокислотных остатков, чтобы попытаться выяснить, как каждый строительный блок способствует противомикробной активности и токсичности», - Сезар де ла Фуэнте. Нуньес, постдок Массачусетского технологического института и старший автор статьи, рассказал MIT News.
После тестирования дюжины вариантов на бактериях и грибах исследователи взяли наиболее многообещающие из них для тестирования на мышах, пораженных Pseudomonas aeruginosa, патогеном, известным своей устойчивостью ко многим антибиотикам. Синтетический пептид стерилизовал инфекцию, демонстрируя свой потенциал в качестве антибиотика. Кроме того, мониторинг массы тела мышей подтвердил отсутствие токсичности.
«Через четыре дня это соединение может полностью излечить инфекцию, и это было довольно удивительно и захватывающе, потому что мы обычно не наблюдаем этого с другими экспериментальными противомикробными препаратами или другими антибиотиками, которые мы тестировали в прошлого с этой конкретной моделью мыши», - сказал Де ла Фуэнте-Нуньес.
Де ла Фуэнте-Нуньес - вместе с другими старшими редакторами Тимоти Лу (адъюнкт-профессор Массачусетского технологического института) и Вани Оливейра (адъюнкт-профессор Федерального университета ABC), а также ведущим автором Марсело Дер Тороссиан Торрес (также из Массачусетского технологического института) - опубликовали свою работу в декабрьском номере журнала Communications Biology.
Как мировое сообщество здравоохранения борется с распространением супербактерий
content.jwplatform.com
Всемирный спасатель жизней?
Патогены, устойчивые к противомикробным препаратам (УПП), представляют собой растущую угрозу для глобального здравоохранения. Всемирная организация здравоохранения назвала УПП «все более серьезной угрозой для глобального общественного здравоохранения» и угрозой, которая «требует действий во всех государственных секторах и обществе». Эти так называемые «супербактерии» несут ответственность за 700 000 смертей ежегодно во всем мире. К 2050 году это число может возрасти до 10 миллионов.
Без вмешательства УПП могут свести на нет прогресс, которого мы добились в борьбе с вирулентными заболеваниями, и помешать ВОЗ достичь своей Цели устойчивого развития № 3: Хорошее здоровье и благополучие.
Если исследователи смогут превратить антимикробные пептиды в нетрадиционные антибиотики, они смогут предотвратить «постибиотиковую эру» и спасти тысячи жизней. Предстоит еще много исследований, но исследования, подобные исследованиям Массачусетского технологического института, показывают многообещающие возможности борьбы с устойчивыми патогенами, такими как вышеупомянутая синегнойная палочка.
«В целом, АМП предлагают многообещающие альтернативы стандартной терапии в качестве противоинфекционных и иммуномодулирующих средств с механизмами действия, которые менее склонны к индукции резистентности по сравнению с обычными антибиотиками», - отмечается в обзоре текущих исследований в области AMP (выделено мной). Хотя в обзоре признаются существующие проблемы с перепрофилированием АМП-кандидатов в успешные методы лечения, он также предсказывает ускорение прогресса по мере роста нашего понимания.
Хотя сомнительно, что это исследование заставит любого, кто боится ос, меньше бояться, они могут быть немного более благодарны тому, что эти твари существуют в мире и помогают ученым разрабатывать спасительные лекарства. Пока они держатся на приличном расстоянии.