Учёные открыли новый сложный механизм устойчивости бактерий к антибиотикам

Исследователи обнаружили важный и ранее неизвестный механизм, который используют многие бактерии для сопротивления антибиотикам.

С помощью комбинации компьютерного моделирования и лабораторных наблюдений учёные раскрыли сложный процесс, который некоторые распространённые бактерии используют для защиты от рифамицинов — антибиотиков природного происхождения, которые также производятся для лечения инфекционных заболеваний.

Рифамицины работают, связываясь с РНК-полимеразой — белком, необходимым для жизни бактерий.

Устойчивые бактерии, широко распространённые в окружающей среде и среди некоторых патогенов человека, выработали белок, способный вытеснить антибиотик из РНК-полимеразы. После того как рифамицин смещён, бактерии используют специально адаптированные белки для атаки и уничтожения его молекул.

«Мы обнаружили совершенно новый трюк, который бактерии используют, чтобы избежать воздействия этого класса антибиотиков, — объясняет исследователь Джерри Райт. — Это как двойной удар. Это увлекательно и так изобретательно».

Открытие показывает, что механизмы устойчивости к противомикробным препаратам (УПП) являются более сложными и высокоразвитыми, чем ранее признавали учёные.

Теперь Райт и его коллеги изучают свою базу данных из десятков тысяч образцов, чтобы выяснить, используют ли другие бактерии аналогичные процессы, и могут ли они выявить уязвимости, которые можно использовать для создания новых антибиотиков.

Их работа описана в статье, опубликованной в авторитетном журнале Molecular Cell.

Райт отмечает, что открытие даёт ему новое уважение к адаптивности природы и возобновляет его энтузиазм в поиске и разоблачении других методов, которые бактерии используют для обеспечения своего выживания.

«Мы сталкиваемся с проблемой УПП в течение многих лет. Каждый раз, когда мы думаем, что разобрались во всех способах, которыми бактерии сопротивляются антибиотикам, появляется что-то подобное, чтобы дать нам понять, что есть уловки, о которых мы даже не задумывались», — говорит он.

УПП — это огромная и растущая глобальная проблема здравоохранения, которая должна привлекать гораздо больше внимания и ресурсов для исследований.

Хотя эффективность пенициллина, рифамицина и других устоявшихся антибиотических методов лечения быстро снижается, большинство фармацевтических компаний не занимаются активной разработкой новых антибиотиков.

Райт объясняет, что открытие и разработка лекарств чрезвычайно дороги, а финансовая отдача от инвестиций в антибиотики была бы низкой, поскольку они не приносят столько дохода, сколько рецептурные препараты, которые пациенты используют годами.

Угроза УПП для общественного здоровья слишком велика, чтобы её игнорировать, и требует сотрудничества между правительствами, университетами и производителями.

«Мы должны постоянно напоминать людям, насколько хитрыми являются эти микробы. Все мы были сосредоточены на COVID последние два с половиной года, но УПП по-прежнему является огромной проблемой, и эти бактерии продолжали внедрять инновации и диверсифицировать свои механизмы устойчивости. Мы должны продолжать работать, чтобы действительно понимать врага», — заключает Райт.