Устойчивость некоторых микроорганизмов к антибактериальным препаратам – серьезная проблема современного здравоохранения. Ученые возлагают надежду на новый антибиотик кловибактин, разработка которого ведется специалистами нескольких стран.

Благодаря необычному механизму действия этот препарат, полученный из ранее неизученных бактерий, способен разрушать даже супербактерии, устойчивые ко всем известным антибиотикам.

Лекарственное средство было обнаружено и изучено учеными из Утрехтского университета в Нидерландах, Боннского университета в Германии, Немецкого центра инфекционных исследований, Северо-Восточного университета в Бостоне и NovoBiotic Pharmaceuticals в Кембридже, штат Массачусетс, результаты опубликованы в журнале Cell.

"Поскольку кловибактин был выделен из бактерий, которые ранее нельзя было вырастить в лаборатории, патогенные бактерии прежде не сталкивались с таким антибиотиком и не успели развить устойчивость к нему", - говорит в пресс-релизе Маркус Вайнгарт, доктор медицинских наук, исследователь химического факультета Утрехтского университета.

Исследователи выделили кловибактин из песчаной почвы в Северной Каролине и изучили его с помощью устройства iChip, которое было разработано в 2015 году, позволяющее культивировать микроорганизмы, которые ранее не могли быть выращены. Этот метод позволил им вырастить "бактериальную темную материю", так называемые некультивируемые бактерии, к которым принадлежат 99% микроорганизмов.

В 2020 году с помощью этого устройства был разработан антибиотик тейксобактин - один из первых по-настоящему новых антибиотиков за последние десятилетия и эффективный против грамположительных бактерий. Механизм действия тейксобактина аналогичен работе кловибактина.

В статье Cell исследователи рассказали, о нескольких механизмах действия кловибактина, и что новый антибиотик успешно лечил мышей, инфицированных супербактерией золотистого стафиллокока.

Кловибактин проявлял антибактериальную активность в отношении широкого спектра грамположительных патогенов, включая устойчивый к метициллину золотистый стафилококк, резистентные к даптомицину и ванкомицину штаммы золотистого стафилококка, а также трудно поддающиеся лечению устойчивые к ванкомицину фекальные энтерококки.

Кловибактин действует не на одну, а на три молекулы, необходимые для построения бактериальных стенок: C55PP, липид II и липид IIIWTA, которые образуются различными путями биосинтеза клеточных стенок. Кловибактин связывается с пирофосфатной частью этих предшественников.

"Кловибактин обволакивает пирофосфат, как плотная перчатка, образуя клетку, которая окружает цель", - говорит Вайнгарт. Именно этот механизм действия и дал кловибактину его название, которое происходит от греческого слова klouvi, означающего клетку.

Уникальностью механизма действия кловибактина является то, что он связывается только с неизменной частью клетки - пирофосфатом, который является общим для предшественников клеточной стенки. Таким образом, бактериям гораздо труднее выработать устойчивость к препарату. "На самом деле, в наших исследованиях мы не наблюдали никакой резистентности к кловибактину", - подтверждает Вайнгарт.

После связывания молекул-мишеней антибиотик аккумулируется в крупные фибриллы на поверхности бактериальных мембран. Эти фибриллы стабильны в течение длительного времени, что гарантируют изолированность молекул-мишеней до тех пор, пока это необходимо для уничтожения бактерий.

Кловибактин нацелен на клетки бактерий, но не на клетки человека, поэтому ученые не ожидают значительных побочных эффектов от нового антибиотика.

"Поскольку эти фибриллы образуются только на мембранах бактерий, а не на мембранах человека, они, вероятно, также являются причиной того, что кловибактин избирательно повреждает бактериальные клетки, но не токсичен для клеток человека", - отмечает ученый.

На очереди - исследования нового антибиотика на пациентах.

Марина КЫН