Уязвимость, которая спасет человечество: ученые выяснили как бороться с супербактериями

Супербактерии, устойчивые к антибиотикам, представляют собой одну из самых серьезных угроз для современной медицины.

Недавнее открытие ученых из Центра молекулярной биоинженерии ТУ Дрездена и Института Пастера в Париже может стать ключом к преодолению этой проблемы. Исследователи обнаружили уязвимость в генетическом механизме бактерий, который позволяет им адаптироваться к антибиотикам, и предложили способы использования этой уязвимости для повышения эффективности лечения.

Главным объектом исследования стала система интегронов — генетический механизм, через который бактерии обмениваются и приобретают гены устойчивости. Она работает с помощью белков-рекомбиназ, выполняющих функции “вырезания и вставки” генов. Скорость и эффективность адаптации зависят от конфигурации ДНК и способности этих белков образовывать прочные или слабые комплексы.

Слабые комплексы, как выяснили ученые, часто распадаются, что замедляет встраивание генов устойчивости. Это открытие может быть использовано для разработки новых терапий, направленных на разрушение таких комплексов, что замедлит адаптацию бактерий. Таким образом, антибиотики получат больше времени для эффективного воздействия.

Команда ученых применила оптический пинцет — передовую технологию микроскопии — для изучения взаимодействий между белками и ДНК. Их работа показала, что шпильки ДНК, напоминающие U-образные штифты, играют ключевую роль в эффективности рекомбиназ. Прочные взаимодействия способствуют быстрому развитию устойчивости, а слабые замедляют этот процесс.

Профессор Михаэль Шлиерф из ТУ Дрездена и профессор Дидье Мазель из Института Пастера подчеркивают, что это открытие объединяет биофизические и молекулярные данные о системе интегронов, открывая новые перспективы для борьбы с супербактериями. Использование слабых мест в системе интегронов может замедлить процесс адаптации бактерий, что даст медицине необходимое время для эффективного применения существующих антибиотиков.

Устойчивость к антибиотикам является глобальной проблемой, ежегодно уносящей жизни более 700 000 человек. По прогнозам ВОЗ, без эффективных решений это число будет расти. Открытие уязвимости супербактерий дает надежду на создание новых подходов в лечении и замедление эволюции лекарственной устойчивости.

Источник: Technische Universität Dresden