Открытие антибиотического мегакластера — новая стратегия борьбы с супербактериями
Канадские исследователи обнаружили мегакластер генов в бактериях Streptomyces, который производит четыре молекулы, совместно блокирующие синтез биотина, открывая путь к новым комбинированным антибиотикам.
Прорыв в борьбе с резистентностью
Ученые из Университета Макмастера в Онтарио, Канада, сообщили о значительном открытии, которое может изменить подход к разработке антибиотиков. Исследование, опубликованное в журнале Nature, выявило большой кластер генов — так называемый мегакластер — в бактериях Streptomyces, который производит четыре молекулы, синергически нарушающие путь синтеза биотина (витамина B7), необходимого многим патогенам.
Как работает мегакластер
Ранее при поиске антибиотиков ученые сосредотачивались на отдельных биосинтетических кластерах генов (BGC), производящих одну активную молекулу. Однако команда Брауна обнаружила объединение четырех кластеров — мегакластер, создающий не одну, а четыре молекулы. Три из них — stravidins, acidomycins и dapamycins — каждая ингибирует разный фермент цепи биотинового синтеза. Четвертая молекула, α-Me-KAPA, действует как обманка, заменяя естественный предшественник биотина и приводя к образованию бесполезного аналога. Кроме того, мегакластер фланкирован генами для стрептавидина — белка, связывающего и секвестрирующего биотин.
Эффективность в экспериментах
В опытах на пробирках и мышах продукты мегакластера убивали различные бактерии, а в комбинации были значительно сильнее. Стивен Резерфорд из Genentech в комментарии к Nature отметил, что открытие показывает, как эволюция уже создала эффективные комбинации антибиотиков, против которых микробам может быть труднее выработать устойчивость.
Путь к клиническому применению
Хотя до клинического использования еще далеко — необходимы дополнительные исследования, оптимизация молекул и дорогостоящие клинические испытания — подход поиска мегакластеров может возродить разработку природных антибиотиков. Исследователи заключают, что эта парадигма природных комбинированных терапий поддерживает переход от изоляции отдельных молекул к реконструкции целых синергических систем.
