Американські дослідники створили прототип нового антибіотика на основі отрути оси. Для цього вони модифікували головну речовину отрути у такий спосіб, щоб збільшити її антибактеріальну дію та водночас зменшити токсичний вплив на людину. Ефективність сполуки успішно підтвердилася в дослідах на лабораторних тваринах. Дослідження опублікували у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
Навіщо потрібні нові антибіотики?
Розроблення нових антибактеріальних препаратів є нагальною потребою медицини у всьому світі. Річ у тім, що багато хвороботворних бактерій, які зараз циркулюють у популяції, уже набули стійкості до сучасних антибіотиків. Деякі з них стали взагалі не чутливими до антибактеріальних засобів. Це породжує значну проблему, оскільки інфекції, які за час антибіотичної ери ми вже звикли відносно легко лікувати, стають смертельно небезпечними. Сепсис, який часто виникає внаслідок госпітальних бактеріальних інфекцій, є причиною кожної п’ятої смерті у світі. Тож, прагнучи допомогти людству, вчені шукають нові ефективні антибіотики. Дослідники з Університету Пенсильванії вважають, що знайшли такий в отруті ос.
Як отрута ос може допомогти проти бактерій?
Вчені зосередили увагу на ключовій речовині отрути, що виробляється осою Vespula lewisii. Ця речовина є білком із назвою мастопаран-L (mast-L), що володіє помірною антибактеріальною дією. Зазвичай вона не несе загрози здоров’ю людини у невеликих дозах, але у чутливих осіб вона може призвести до анафілактичного шоку та смерті.
Тому вчені поставили собі за мету модифікувати mast-L так, щоб він був безпечнішим для людини, але згубнішим для бактерій. У базі даних антимікробних пептидів вони знайшли інформацію про пентапептидний мотив - невелику ділянку в кінці пептидів, що надає речовині сильну антибактеріальну дію. Тож науковці замінили цією пептидною послідовністю ділянку молекули mast-L, яка відповідає за її токсичність для людини. Нову сполуку вони назвали мастопаран-МО (mast-MO).
Яких властивостей набула нова речовина?
Ефективність нової сполуки вчені перевірили на тваринах. У дослідах вони заразили лабораторних мишей смертельною кількістю патогенних бактерій Escherichia coli та Staphylococcus aureus, а потім спробували боротися з інфекцією за допомогою mast-MO. Сполука з осиної отрути дала змогу пережити небезпечну інфекцію 80 відсоткам лікованих піддослідних тварин. Ті ж, хто отримував незмінений варіант mast-L, мали значно меншу виживаність та серйозні побічні дії при лікуванні високими дозами. А таке ж дозування mast-MO не мало негативних наслідків на здоров’я мишей, пишуть дослідники.
Вивчення механізму дії новоствореної сполуки показало, що вона робить оболонку бактерій пористою, завдяки чому молекули легше проникають через неї. На думку вчених, цю властивість можна використати для комбінування mast-MO з іншими препаратами та зробити дію ще більш ефективною проти збудників. Крім цього речовина сприяє кращому захопленню бактерій лейкоцитами та пригнічує надмірну реакцію імунітету.
Надалі вчені вивчатимуть властивості різних варіантів mast-MO та сподіваються створити повноцінний антибіотик на основі осиної отрути.