Совместное открытие российских и американских биологов обещает прорыв в борьбе с супербактериями. Исследователи установили: избыток молекул рибозы внутри бактериальной клетки резко повышает её уязвимость к действию антибиотиков. Этот вывод основан на экспериментах с генетически модифицированными микроорганизмами. Учёные предполагают, что открытие ляжет в основу препаратов-помощников, усиливающих действие существующих антибиотиков против устойчивых инфекций.
Международное сотрудничество в борьбе с угрозой
Учёные Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН совместно с коллегами из Медицинской школы Нью-Йоркского университета и Медицинского института Говарда Хьюза достигли значительного результата. Их работа прокладывает путь к созданию принципиально новых средств против инфекций, не поддающихся лечению антибиотиками. Исследование получило поддержку Российского научного фонда.
Эволюция угрозы и поиск решений
Открытие антибиотиков в XX веке стало революцией, спасшей миллионы жизней. Однако способность патогенов вырабатывать устойчивость превратилась в глобальную проблему здравоохранения. Ответом науки стала интенсивная разработка инновационных подходов для нейтрализации защитных механизмов опасных микроорганизмов.
Суть открытия: Сахарная бомба замедленного действия
Биологи идентифицировали уязвимое звено в метаболизме бактерий – производство рибозы. Этот ключевой моносахарид жизненно важен для синтеза ДНК, РНК и, следовательно, для роста и размножения бактерий. Учёные обнаружили прямую зависимость: чем выше концентрация рибозы внутри клетки, тем ниже её сопротивляемость к антибиотикам. Управление этим сахарным производством может стать ключом к преодолению резистентности.
Экспериментальное подтверждение гипотезы
Для проверки гипотезы были созданы три уникальные группы бактерий с измененным метаболизмом рибозы на разных стадиях: * Первая группа искусственно сбрасывала сахарные излишки. * Вторая синтезировала рибозу, но не могла эффективно использовать её избыток. * Третья производила сахар неконтролируемо.
Прорывные результаты и светлое будущее терапии
Эксперименты дали обнадеживающие результаты! Бактерии с дисбалансом рибозы (первая и третья группы) стали чрезвычайно чувствительны к стандартным антибиотикам. Подавляющее большинство (99%) таких клеток с нарушенным сахарным метаболизмом погибло при лечении. Клеточная гибель была напрямую связана со скоплением излишков рибозы.
«Наши выводы открывают перспективу для создания новых средств терапии, — делится Татьяна Серёгина, старший научный сотрудник ИМБ РАН и участник проекта РНФ. — Воздействуя на ферменты пентозофосфатного пути или процессы утилизации рибозы, мы сможем разработать составы, резко повышающие эффективность существующих антибиотиков в клинике».
Полученные знания – фундамент для разработки препаратов нового поколения. Они смогут применяться в комплексе с антибиотиками, значительно усиливая их действие и возвращая оружие против самых стойких бактериальных инфекций.
