Микроскопическая техника позволила наблюдать за действием антибиотиков в реальном времени

Новая микроскопическая техника позволила учёным впервые наблюдать за действием антибиотика даптомицина в реальном времени. Это важный прорыв, поскольку, несмотря на использование этого антибиотика врачами более десяти лет, его точный механизм действия оставался неясным. Исследователи из Амстердамского университета (UvA), Боннского университета и Рурского университета Бохума описали этот механизм в готовящемся выпуске журнала PNAS.

Устойчивость к антибиотикам — серьёзная угроза общественному здоровью. Бактерии постоянно адаптируются к применяемым антибиотикам, поэтому поиск новых препаратов жизненно важен, подчёркивает профессор общей микробиологии и один из руководителей исследования Лендерт Хамоэн: «Без антибиотиков нам придётся отказаться от операций на открытом сердце и лечения рака, поскольку большинство пациентов просто умрут от инфекций, как в старые времена».

Хамоэн и его немецкие коллеги использовали методы клеточной биологии, чтобы разработать способ детального изучения действия новых антибиотиков. С помощью этой техники они сосредоточились на даптомицине — так называемом «антибиотике последней надежды», который назначают, когда все другие препараты неэффективны.

Сначала учёные пометили антибиотик флуоресцентной меткой, чтобы он светился под микроскопом. Затем аналогичные метки присоединили к определённым функциональным белкам в бактериях, которые, как предполагалось, могут инактивироваться антибиотиком. Наблюдая через микроскоп, исследователи смогли детально увидеть, как антибиотик убивает бактерии.

Учёные увидели, как молекулы даптомицина собираются в кластеры в специфических областях бактериальной клеточной мембраны. В этих областях они вызывают исчезновение белка, необходимого для синтеза клеточной стенки. Хамоэн объясняет: «Это означает, что даптомицин вытесняет жизненно важный белок из места его активности, что приводит к разрушению клеточной стенки и гибели бактерии». Впервые для антибиотиков наблюдался такой механизм действия.

С помощью этой новой техники визуализации учёные планируют исследовать другие антибактериальные соединения. «Если вы хотите открыть по-настоящему эффективные новые антибиотики и химически улучшить их, вы должны точно знать, как они работают, — заключает Хамоэн. — Теперь у нас есть новый инструмент для изучения этого».