Новое оружие против супербактерий найдено в табаке

Пептид, выделенный из цветков табака крылатого, станет основой для мощных антибиотиков нового поколения.

Пептид, выделенный из цветков табака крылатого, станет основой для мощных антибиотиков нового поколения.
Иллюстрация La Trobe University.

Коварные супербактерии продолжают атаку на человечество. Им уже не страшны существующие лекарства, и учёные идут на хитрости, чтобы одержать победу над патогенами: они не дают им обмениваться генами устойчивости и даже сочиняют для них "колыбельные".

А может, всё намного проще, и решение подскажет сама природа? Такой подход привлекает всё больше исследователей. Они уже нашли новое оружие для борьбы с супербактериями в молоке утконосов, другими эффективными средствами поделились муравьи и змеи.

Недавно для этой цели были использованы и растения. Так, австралийские учёные обнаружили в одном из видов табака пептид, который может стать основой для нового поколения мощнейших антибиотиков.

"Инфекционные болезни являются одной из основных проблем мирового здравоохранения, и, по прогнозам, в течение следующих 30 лет нас ожидает стремительный рост смертности по этой причине", — рассказывает ведущий автор новой работы Марк Хулетт (Mark Hulett) из Университета имени Ла Троба.

По его словам, супербактерии вырабатывают резистентность такими темпами, что запасы идей и новых вариантов препаратов истощаются быстрее, чем их удаётся победить. Со временем, и довольно скоро, медицина может оказаться бессильной. Так что следует разрабатывать принципиально новые и очень мощные варианты лекарств.

Поэтому исследователи и обратились к растениям. Начать решили с вида под названием табак крылатый, он же табак душистый (Nicotiana alata).

Это декоративное травянистое растение известно своей уникальной способностью: оно защищает себя от инфекций, производя особые противогрибковые молекулы. Их основу составляет пептид под названием NaD1, который относится к классу дефензинов.

Специалисты выделили этот пептид из цветков табака крылатого и проверили, можно ли использовать его в качестве противомикробного агента для людей.

Оказалось, что NaD1 эффективно уничтожает микроорганизмы, известные как диполидный грибок (Candida albicans). Эти дрожжеподобные грибы обитают в желудочно-кишечном тракте человека и в 80% случаев являются безвредными. Однако у людей с ослабленным иммунитетом они вызывают молочницу, а у пациентов с иммунодефицитом (приобретённым, например, из-за СПИДа, химиотерапии против рака или трансплантации органов) эти грибы становятся причиной серьёзных и смертельно опасных заболеваний.

При этом грибы C. albicans уже успели выработать устойчивость к большинству существующих антибиотиков.

В ходе экспериментов с использованием австралийского синхротрона специалисты изучили кристаллическую структуру пептида и выяснили, что он эффективно уничтожает диплоидные грибы. Пептид "прокалывает" наружные стенки их клеток, из-за чего микроорганизмы буквально взрываются и погибают.

По словам Марка Хулетта, это совершенно новый способ борьбы с инфекциями.

"Это захватывающее открытие, которое можно использовать для разработки нового класса антимикробной терапии для лечения ряда инфекционных заболеваний, включая устойчивый к нескольким лекарственным средствам золотой стафилококк и вирусные инфекции, такие как ВИЧ, вирус Зика, лихорадка денге и энцефалит долины Мюррей", — заключает учёный.

Более подробно об этой работе рассказывается в статье, которая была опубликована в журнале Nature Communications.

Кстати, в 2014 году команда Хулетта обнаружила, что пептид NaD1 способен уничтожать и раковые клетки, а в 2015 году при помощи методов генной инженерии из соединений табака было собрано настоящее "химическое оружие" против этого заболевания. Кроме того, в табачных растениях были также найдены соединения, которые помогут победить вирус Зика и полиомиелит.