Без единого штамма: новый антибиотик убьет непобедимый золотистый стафилококк Как ученые ищут способы борьбы с устойчивыми к лекарствам бактериями

Российские ученые синтезировали новый антибиотик, способный уничтожать один из наиболее устойчивых к лекарствам штаммов золотистого стафилококка. Эта бактерия выработала резистентность к большинству классических антибактериальных средств, поэтому борьба с ней превратилась в серьезную проблему. Доклинический этап создания лекарства на основе нового соединения займет около года. По словам экспертов, медики нуждаются в новом препарате, однако необходимы дальнейшие исследования, которые подтвердят его эффективность и безопасность для человека.

Новое вещество для борьбы со стафилококком

Специалисты МФТИ синтезировали новый антибиотик против резистентного к лекарствам золотистого стафилококка. Эта опасная бактерия часто становится причиной тяжелых заболеваний. Многие ее штаммы развили сопротивляемость к классическим противомикробным препаратам, поэтому борьба с ними превратилась в серьезную проблему. Эксперименты показали, что предложенная учеными молекула эффективно уничтожает инфекцию и может стать основой для нового лекарства.

— Мы исследовали группу веществ триазеноиндолов и выбрали из них наиболее действенную молекулу. Данные соединения применяются в качестве прототипов лекарств против туберкулеза, его возбудителя — микобактерии, поэтому это закономерный кандидат на использование в качестве антибиотика от стафилококка. Также известно, что они имеют антигрибковый эффект. Эксперименты это подтвердили. Мы предполагаем, что молекула имеет двойное воздействие на бактерию. Нарушается синтез компонентов клеточной мембраны, а также работа фермента ДНК-гиразы, но более подробно этот механизм мы намерены изучить в следующих исследованиях, — рассказал «Известиям» один из авторов работы директор Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ Денис Кузьмин.

По словам ученого, доклинический этап исследования, включающий испытания на животных, займет около года. Затем разработчики планируют перейти к экспериментам с участием людей.

Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) — это бактерия, которая может вызывать кожные инфекции, пневмонию, инфекции кровотока и другие серьезные состояния. Один из наиболее устойчивых к антибиотикам штаммов —метициллин-резистентный стафилококк (MRSA), средство против которого пытаются найти ученые.

Сейчас для лечения MRSA-инфекции рекомендуют ванкомицин, линезолид, клиндамицин, даптомицин, цефтаролин и триметоприм сульфаметоксазол. Однако эти препараты всё чаще теряют свою клиническую эффективность из-за возникающей бактериальной резистентности. По словам авторов исследования, гибридный механизм действия предложенного вещества позволяет предположить, что оно сможет преодолеть бактериальную устойчивость.

— Исследование велось два года. В статье мы описываем синтез оригинальной библиотеки из 20 триазеноиндолов, обладающих высокой активностью в отношении широкого спектра клинических изолятов метициллин-резистентного золотистого стафилококка с множественной лекарственной устойчивостью. Лидирующее соединение BX-SI043 показало высокую активность против 41 клинического изолята MRSA, — рассказал Денис Кузьмин.

Лекарственный кандидат BX-SI043 продемонстрировал хорошие результаты в токсикологических испытаниях как на клетках, так и на животных. Помимо сильной антибактериальной активности он показал высокий индекс селективности, что означает, что антибиотик действует целенаправленно на бактерии и малотоксичен для клеток животных и человека. Золотистый стафилококк чаще всего вызывает именно кожные инфекции. Возможность подавлять его в сочетании с противогрибковой активностью открывают для BX-SI043 перспективы как для лекарства против этого вида заболеваний.

Смертельно опасная инфекция

MRSA — один из самых известных антибиотико-устойчивых штаммов бактерий. Это эволюционировавший обычный золотистый стафилококк, который способен вызывать различные инфекции мягких тканей, кожные и раневые инфекции, пневмонию и вплоть до сепсиса. А так как он устойчив к наиболее часто применяемым антибиотикам — бета-лактамам, то его лечение очень трудное и он может стать причиной смерти людей, пояснил «Известиям» научный сотрудник Института изучения старения Российского государственного научно-клинического центра РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России Михаил Болков.

— Еще до COVID-19 существовал прогноз, что антибиотико-устойчивые штаммы являются одной из самых больших угроз, и решение этой проблемы крайне дорого, поскольку бактерии эволюционируют и приспосабливаются к лекарствам быстрее, чем мы их производим, — сказал он.

Создание отечественного антибиотика, который способен победить MRSA , — большой шаг вперед. Триазеноиндолы будут работать сразу по нескольким механизмам, что сделает преодоление ими лекарственной резистентности более вероятным.

— Подобные разработки крайне важны в современной медицинской микробиологии как с точки зрения ее практических аспектов, так и с точки зрения фундаментального направления. Поиск новых групп антибактериальных препаратов является приоритетной задачей не только в России, но и в мире. Полученные коллегами группы веществ с потенциальным антимикробным действием открывают новые возможности в борьбе с инфекционной патологией, вызванной полирезистентным золотистым стафилококком, — отметил директор научно-образовательного профессионального центра генетических и лабораторных технологий СамГМУ Минздрава России Артем Лямин.

Учитывая бессистемное использование антибактериальных препаратов, у микроорганизмов на порядок больше возможностей выработать резистентность к антибиотику, чем у человечества разработать новый лекарственный препарат, добавил доцент кафедры инфекционных болезней с курсами эпидемиологии и фтизиатрии РУДН Сергей Вознесенский.

— Поэтому лекарственный кандидат BX-SI043, разработанный консорциумом российских специалистов, имеет огромный потенциал применения и будет востребован практическими специалистами здравоохранения. Однако стоит учитывать тот факт, что от этапа перспективной модели препарата до его внедрения в клиническую практику стоит несколько этапов клинических исследований, которые достоверно подтвердят его эффективность против стафилококковой инфекции и безопасность для человека, — сказал эксперт.

По словам разработчиков, бактерии рано или поздно выработают резистентность и к новому препарату, однако до этого момента он будет приносить пользу.

Кроме сотрудников МФТИ в разработке антибиотика приняли участие их коллеги из Курчатовского центра геномных исследований, Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова Минздрава России, Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова РАН и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН.

Вопросы, ответы, комментарии