Голландские химики разрабатывают управляемый антибиотик

Антибиотики способны не только излечивать смертельные заболевания, но и провоцировать рост устойчивых штаммов бактерий в окружающей среде

Антибиотики способны не только излечивать смертельные заболевания, но и провоцировать рост устойчивых штаммов бактерий в окружающей среде
(фото Casey Fleser/Flickr).

Иллюстрация "включения" антибиотика при помощи светочувствительной молекулы

Иллюстрация "включения" антибиотика при помощи светочувствительной молекулы
(картинка Nature Chemistry).

Антибиотики способны не только излечивать смертельные заболевания, но и провоцировать рост устойчивых штаммов бактерий в окружающей среде
Иллюстрация "включения" антибиотика при помощи светочувствительной молекулы

Учёные из университета Гронингена (RUG), разработали антибиотик, действием которого можно управлять с помощью света. Можно "включить" лекарство непосредственно перед использованием, а после завершения своей миссии оно будет медленно терять активность.

Таким образом, может быть предотвращено высвобождение активного антибиотика в окружающую среду, что, к примеру, наносит вред вполне здоровым животным. Информация о новой разработке была опубликована в журнале Nature Chemistry.

Как известно, антибиотики способны защитить нас от смертельных инфекций, а также широко используются в сельском хозяйстве. Однако в дальнейшем они никак не рассасываются в воздухе и не исчезают бесследно. После целевого использования антибиотики попадают в окружающую среду (например, через канализацию), где могут способствовать развитию устойчивых штаммов бактерий.

Антибиотики способны не только излечивать смертельные заболевания, но и провоцировать рост устойчивых штаммов бактерий в окружающей среде (фото Casey Fleser/Flickr).

Чтобы не расхлебывать последствия такой недальновидности, учёные создали антибиотик с регулируемым активным циклом. В конце концов, риск распространения можно сократить хотя бы деактивацией вещества при попадании в окружающую среду.

Бен Феринга (Ben Feringa), профессор органической химии, является пионером в области активируемых светом молекулярных переключателей. Его аспирант Виллем Велема (Willem Velema) создал девять вариантов антибиотика, к которому был прикреплён фотопереключаемый элемент. Один из разработанных вариантов продемонстрировал очень хорошие показатели в тестах, которые были проведены в сотрудничестве с исследовательской группой молекулярного биолога Арнольда Дризена (Arnold Driessen).

Переключатель гарантирует, что антибиотик не "включится" сам по себе. А вот после воздействия ультрафиолетовым светом, часть переключающей молекулы меняет строение, тем самым активируя антибиотик. Химики называют это переключением транс-изомера в цис-изомер.

Антибиотики способны не только излечивать смертельные заболевания, но и провоцировать рост устойчивых штаммов бактерий в окружающей среде (фото Casey Fleser/Flickr).

Исследователи утверждают, что могут "включить" антибиотики в любой момент. Далее молекула проходит обратное преобразование (из активного цис-изомер в неактивный транс-изомер) сама по себе. Период полувыведения такого антибиотика из организма составляет примерно два часа.

Такие антибиотики не только практически безвредны для окружающей среды (всё-таки ультрафиолет есть далеко не везде), но и могут быть использованы для лечения отдельных частей тела. Таким образом, лечащий инфекцию кожи антибиотик не будет убивать полезные кишечные бактерии.

Феринга подчёркивает, что нынешние эксперименты лишь демонстрируют возможность контроля активности антибиотика с помощью света. "Путь от этой идеи до выпуска препарата на рынок ещё очень долгий, — считает он. — Это может занять лет десять".

Также по теме:
Биоинженерная бактерия выследила и убила патогены
Бактерии удалось обезвредить, сделав их более быстрыми
Доказано существование сети секретных коммуникаций у бактерий
Эмбриональные стволовые клетки вырастили прямо в теле
Большой скачок. Победители бактерий
Эксперт: антибиотики — не волшебная палочка