Лечение устойчивых к антибиотикам инфекций пептидами, созданными по образцу человеческой слюны

Устойчивость к антибиотикам — глобальная проблема, ежегодно затрагивающая десятки миллионов людей. По данным CDC, «более 2,8 миллиона инфекций, устойчивых к антибиотикам, происходят в Соединенных Штатах каждый год, и более 35 000 человек умирают в результате». Устойчивые к лекарствам инфекции угрожают достижениям в хирургии, заживлении ран, лечении рака, трансплантации органов и многих других областях современной медицины, снижая нашу способность контролировать инфекции.

Новое исследование ученых Университета Миннесоты, опубликованное в PLOS ONE, может значительно повлиять на борьбу с бактериальными инфекциями, устойчивыми к традиционным антибиотикам, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом. Авторы работы — профессор Школы стоматологии Свен-Ульрик Горр и доцент Колледжа фармации Элизабет Хирш — изучили антибактериальный пептид, разработанный в Школе стоматологии.

Пептид был создан по образцу структуры человеческого слюнного белка BPIFA2. Исследование было сосредоточено на трех вопросах: может ли пептид убивать распространенные устойчивые бактерии, разрушать бактериальные биопленки и приведет ли его применение к развитию резистентности.

Ученые протестировали «левостороннюю» (LGL13K) и «правостороннюю» (DGL13K) версии пептида GL13K против грамотрицательных устойчивых бактерий в лаборатории Хирш.

Результаты:

• Обе версии пептида убивали распространенные грамотрицательные бактерии, но к пептиду DGL13K у бактерий не развивалась резистентность.
• Хотя к пептиду LGL13K резистентность возникала, эта устойчивость не защищала бактерии от действия пептида DGL13K.
• Исследователи пришли к выводу, что пептиды, разработанные на основе слюнного белка, могут быть эффективны против бактерий, включая устойчивые грамотрицательные, которые сложно убить и которые активно защищаются от антибиотиков.

«Мы смогли продемонстрировать значительную in vitro активность против мультирезистентных бактерий, протестированных в этом проекте, — сказала Хирш. — На рынке очень мало антибиотиков с активностью против этих организмов, в частности устойчивых Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae и Acinetobacter baumannii. Дальнейшее изучение этого пептида в рамках клинической разработки будет важно для создания потенциальных вариантов лечения в будущем».

В дальнейшем Горр и Хирш изучают альтернативные применения препарата, в том числе то, как долго бактерии не смогут выработать к нему устойчивость. Пептид также тестируется на моделях раневой инфекции в сотрудничестве с Центром трансляционной медицины и Службой экспериментальной хирургии Университета.

Это открытие создает путь для борьбы с трудноуничтожимыми бактериями и дает дополнительное время, чтобы понять, почему эти препараты работают и как можно продолжать противостоять бактериям и лекарственной устойчивости.

«Без новых антибиотиков мы увидим конец современной медицины», — заявил Горр.

Коллаборация между Школой стоматологии и Колледжем фармации была ключом к успеху исследования. «Я предоставил пептиды, а экспертизу по устойчивым бактериям мы нашли через фармацию, — пояснил Горр. — Доктор Хирш привнесла свои знания, а я — свои. Никто из нас не смог бы сделать это в одиночку. В этом суть Университета».