Рибоза: ключ к уязвимости бактерий перед антибиотиками
Фото: russian.rt.com
Важное открытие российских и американских учёных обещает стать прорывом в борьбе с опасными бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Исследователи установили решающую роль молекулы рибозы: её избыток в клетках патогенов резко повышает их чувствительность к лекарствам. Эти данные, полученные в ходе экспериментов с генетически модифицированными группами бактерий, открывают новые пути для разработки препаратов, усиливающих действие существующих антибиотиков.
Мощный научный альянс против резистентности
Исследование проведено специалистами Института молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН в плодотворной коллаборации с учёными из Медицинской школы Нью-Йоркского университета и Медицинского института Говарда Хьюза. Работа, поддержанная грантом Российского научного фонда, нацелена на создание перспективных средств против инфекций, не поддающихся лечению.
Новый взгляд на преодоление лекарственной устойчивости
Бактерии, эволюционируя, выработали мощные механизмы защиты от антибиотиков, став одной из значимых угроз глобальному здоровью. Получив грант РНФ, авторы исследования сосредоточились на биохимических основах жизнедеятельности бактерий. Ключевым объектом их внимания стал механизм синтеза рибозы – моносахарида, критически важного для размножения патогенов, так как он участвует в построении ДНК и РНК.
Биологи провели серию лабораторных испытаний, подтвердивших гипотезу: чем выше концентрация рибозы внутри бактериальной клетки, тем эффективнее против неё действуют антибиотики. Метаболизм рибозы включает два этапа: синтез для нужд генома и утилизацию излишков для получения энергии.
Учёные использовали методы генной инженерии для создания бактерий с измененными путями синтеза и регуляции рибозы. Бактерии, накапливающие сахар из-за неработающего механизма "сброса" избытка или неспособности его регулировать, проявили исключительную чувствительность к антибиотикам. Выживаемость таких патогенов под действием лекарств составила менее 1%. Лабораторный анализ показал, что причиной гибели стало именно токсическое накопление рибозы внутри клетки.
Перспектива создания эффективных комбинированных препаратов
Полученные результаты открывают оптимистичные перспективы для создания препаратов нового типа. Задача таких средств – избирательно усиливать накопление рибозы в бактериях, делая их беззащитными перед традиционными антибиотиками. Подобные адъювантные препараты могут применяться в комбинации с существующими антибиотиками для преодоления устойчивости.
«Мы уверены, что воздействие на ферменты пентозофосфатного пути и связанные с утилизацией рибозы процессы позволит разработать новые терапевтические средства для повышения эффективности клинически значимых антибиотиков», – прокомментировала старший научный сотрудник лаборатории генетической регуляции метаболических процессов ИМБ имени В.А. Энгельгардта РАН Татьяна Серёгина, участник проекта, выполняемого при поддержке Российского научного фонда.
