Ученые надеются, что наносети станут ключом к победе над резистентными ко всем антибиотикам супербактериями, вызывающими неизлечимые версии обычных болезней.
Бактерии быстро развивают устойчивость к нашим лучшим антибиотикам, что может привести к наступлению нового «темного века медицины», когда ныне излечимые инфекции снова станут смертельно опасными. Теперь ученые из Национального университета Сингапура (НУС) разработали самособирающиеся «наносети», которые могут захватывать и убивать бактерии, пишет New Atlas.
Возникающая проблема супербактерий — это микрокосмос эволюции. По сути, давление окружающей среды, например — убийственная сила антибиотиков, оставляет после себя только те бактерии, которые обладают естественной устойчивостью к лекарствам. По мере роста и распространения этих особей в конечном итоге вся популяция приобретает этот признак, делая лекарство неэффективным. Этот процесс повторяется на протяжении десятилетий со сменяющими друг друга поколениями антибиотиков, но у нас все меньше возможностей создавать новые лекарства.
Наряду с разработкой новых лекарств, ученые экспериментируют с альтернативными методами борьбы с бактериями, в идеале с такими, к которым у них не может развиться устойчивость. Это могут быть освещение, покрытия, молекулярные сверла, «отравленные стрелы» и жидкие металлические измельчители. И это всего лишь несколько наименований концепций прототипов для борьбы с супербактериями, разработка которых ведется учеными в гонке на выживание с непокорным убийцей.
Теперь исследователи НУС добавляют в этот арсенал новое оружие. Они разработали наносетки, которые могут самособираться в присутствии определенных бактерий, захватывая их в ловушку и делая их более уязвимыми для противомикробных молекул.
Команда разработала серию коротких пептидов, состоящих из 15-16 остатков, которые могут находиться в спящем состоянии до тех пор, пока не обнаружат определенный триггер — две молекулы, являющиеся ключевыми компонентами мембран бактерий. Когда эти молекулы появляются, пептидные фрагменты прикрепляются к бактериям и начинают расти в удлиненные фибриллы, которые затем образуют перекрестные связи с фибриллами, прикрепленными к другим бактериям. Вскоре образуется большой запутанный клубок, который удерживает бактерии. Это, в свою очередь, не дает им расти и распространяться. Клубок также может быть соединен с другими антимикробными молекулами, чтобы покончить с ними.
В ходе испытаний на мышах нанонеты показали значительную эффективность против бактерий, устойчивых к колистину, одному из антибиотиков последнего резерва медицины. Важно отметить, что они не проявили никаких признаков токсичности для мышей.
Эти наносетки не только естественным образом избирательны в отношении супербактерий, но и пептиды, входящие в их состав, могут быть настроены на различные бактерии. Команда говорит, что эта техника показывает большие перспективы в качестве потенциальной альтернативы антибиотикотерапии, но, конечно, необходимо провести дальнейшую работу.