Наносети из пептидов для захвата и уничтожения супербактерий

Ученые-фармацевты из Национального университета Сингапура (NUS) разработали синтетические пептидные наносети для лечения инфекций, вызванных штаммами бактерий, устойчивых к антибиотикам последней линии.

В природе механизм «захват-и-уничтожение» — это распространенная иммунная защита. В ответ на патогены пептиды высвобождаются из клеток хозяина и быстро самоорганизуются в растворе, образуя сшитые наносети, которые захватывают бактерии и делают их более уязвимыми.

Исследовательская группа под руководством доцента Рэйчел И разработала короткие β-шпилечные пептиды из 15–16 аминокислотных остатков, способные к самоорганизации в наносети избирательно в ответ на липополисахарид или липотейхоевую кислоту — уникальные компоненты бактериальных мембран.

Эта специфичность к бактериям — ключевое преимущество. Пептидные наносети продемонстрировали как функцию захвата, так и антимикробного уничтожения, что является улучшением по сравнению с природными и ранее созданными синтетическими аналогами.

Команда также показала возможность настройки функциональности пептидов: их эффективность и способность к фибрилляции можно модулировать, изменяя всего одну или две аминокислоты в области изгиба «шпильки». Важно, что наносети оказались устойчивы к ферментативной деградации трипсином — серьезной проблеме для клинического применения простых антимикробных пептидов.

Биологические оценки на моделях мышей показали значительную антимикробную эффективность против колистин-резистентных бактерий и отсутствие системной токсичности. Результаты опубликованы в журнале Advanced Functional Materials.

Профессор И отметила: «Наши пептидные наносети показали потенциал в качестве альтернативной стратегии борьбы с инфекциями. Следующая задача — оптимизировать дизайн для клинического применения у людей».

В рамках текущей работы команда изучает потенциал наносетей в одновременном подавлении воспалительных реакций, часто сопровождающих бактериальную инфекцию.