Эффективный пептид из яда ос поможет побороть опасные бактерии

Фото Global Look Press.

Яд осы

Wikimedia, Charles J. Sharp.

Борьбу исследователей с супербактериями, развившими устойчивость к современным антибиотикам, можно сравнить с игрой в шахматы: стоит учёным сделать ход, как опасные бактерии им тут же отвечают. По этой причине медикам, химикам и биологам постоянно приходится искать новых кандидатов на роль антибиотиков.

Памятуя об этом, учёные из Массачусетского технологического института сосредоточились на изучении яда южноамериканской осы вида Polybia paulista. В результате они обнаружили эффективный пептид, который поможет в борьбе против бактерий, сообщается в пресс-релизе исследования.

Специалисты давно установили, что яд ос и пчёл содержит особые пептиды (короткие цепочки аминокислот), уничтожающие бактерии. При этом у них есть один существенный недостаток: эти соединения также являются токсичными для человеческих клеток. Как поясняют учёные, из-за этого нельзя использовать их в качестве антибиотика.

Анализируя яд южноамериканской осы, учёные выяснили, что один из пептидов, убивающий бактерии, был довольно небольшим (он состоял всего из 12 аминокислот). Специалисты предположили, что они смогут относительно легко "подправить" такой пептид в лабораторных условиях.

Сначала они создали несколько десятков вариантов пептида, каждый из которых имел разную спиральную структуру (способ расположения аминокислот) и разную степень гидрофобности.

Все перечисленные выше качества определяли эффективность каждого образца при уничтожении микробов за счёт разрушения их клеточных мембран.

Основываясь на результатах работы, учёные создали ещё несколько десятков особенно эффективных вариантов. Затем они протестировали, насколько образцы токсичны для эмбриональных клеток почек человека, выращенных в чашке Петри.

"Мы перепрофилировали токсичную молекулу в жизнеспособную. Систематически анализируя структуру и функции этих пептидов, мы смогли настроить их свойства и активность", – говорит старший автор исследования Сесар де ла Фуэнте-Нунес (Cesar de la Fuente-Nunez) из MIT.

В рамках следующего этапа работы нетоксичные пептиды-"победители" были испытаны на мышах, заражённых синегнойной палочкой. Последняя, напомним, часто становится причиной инфекций дыхательных и мочевыводящих путей.

В результате несколько кандидатов ослабили инфекцию, а один из них полностью уничтожил её в течение четырёх дней. Но, как отмечают учёные, последний пептид справился с задачей лишь при использовании большой дозы.

"Спустя четыре дня это соединение способно устранить инфекцию, и это довольно удивительно. Дело в том, что обычно мы не наблюдаем [похожих эффектов] у других экспериментальных противомикробных препаратов или у других антибиотиков, которые мы тестировали на мышах", – добавляет автор работы.

Теперь учёные работают над созданием ещё большего количества вариантов пептида, надеясь получить наиболее эффективный и безопасный образец, который можно было бы использовать в небольших дозах.

Кроме того, авторы работы считают, что их результаты пригодятся при разработке новых антибиотиков из других природных антимикробных пептидов.

Результаты работы представлены в научном издании Nature Communications Biology.

Добавим, что авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже рассказывали об обнаружении эффективных антибиотиков в самых разных природных источниках, например, в желудке человека и прямо у него под носом, в железах гремучих змей, слюне медведя и на поверхности тел муравьёв.

К слову, мы также рассказывали о другой важной особенности яда осы вида P. paulista. Он, как оказалось, способен убивать раковые клетки.