Найден ключ к сдерживанию эволюции устойчивости к антибиотикам

Исследовательская группа профессора Тобиаса Болленбаха из Института биологической физики Кёльнского университета представила новый подход к повышению эффективности антибиотиков при бактериальных инфекциях. Исследование «Высокопараллельная лабораторная эволюция показывает, что эпистаз может сдерживать эволюцию устойчивости к антибиотикам» опубликовано в Nature Communications.

Учёные хотели понять, как генетические нарушения у бактерии E. coli взаимодействуют с последующей эволюционной адаптацией к препарату. Для этого была создана роботизированная платформа, позволившая одновременно отслеживать эволюцию сотен генетически изменённых популяций Escherichia coli.

Ключевой результат: обнаружена «точка входа» для подавления спонтанного развития резистентности к применяемому препарату.

Выявленный паттерн: штаммы бактерий, изначально более чувствительные к лекарству, в ходе эволюционного эксперимента развивали более высокую устойчивость к нему.

Условие для нарушения паттерна: этот паттерн ломается, и резистентность практически не развивается, когда у бактерии есть определённые функциональные нарушения.

Критические мишени: исследователи идентифицировали области мембранного транспорта и шаперонов, играющих решающую роль в безошибочном производстве белков. Если эти функции у бактерии нарушены, антибиотик может атаковать эти области гораздо эффективнее, что повышает его действенность в долгосрочной перспективе.

В будущем эти молекулярные мишени могут быть использованы для улучшения существующих антибиотиков.