Вразливість, що може врятувати людство: дослідники виявили способи боротьби з супербактеріями.

Супербактерії протягом багатьох років перетворюються на все більш небезпечних і смертоносних противників для науки та медичної сфери. Але нещодавно дослідники виявили у цих мікроорганізмах слабкість, яка може стати вирішальним чинником у боротьбі з їхньою стійкістю до медикаментів.

Вчені виявили ключову вразливість антибіотикостійких бактерій, що може значно покращити ефективність існуючих медикаментів. Дослідницька команда з B CUBE — Центру молекулярної біоінженерії при Технічному університеті Дрездена та Інституту Пастера в Парижі досліджувала, чому деякі бактерії швидко адаптуються до дії антибіотиків, тоді як інші залишаються вразливими. Ці результати можуть бути використані для покращення лікування, як повідомляє Technische Universität Dresden.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Дослідження, опубліковане в журналі Science Advances, розкриває генетичні механізми, які сприяють розвитку стійкості до ліків, та пропонує вченим нові можливості для лікування супербактерій. Виникнення стійкості до антибіотиків розпочалося з моменту винаходу пеніциліну в 1928 році. Хоча антибіотики справили справжню революцію в медицині, ефективно борючись з бактеріальними інфекціями, їхнє неналежне і надмірне застосування сприяло появі супербактерій — бактерій, що мають стійкість до багатьох медикаментів. Це створює серйозні загрози, особливо для пацієнтів з хронічними захворюваннями або ослабленою імунною системою.

Професор Міхаель Шлієрф з Технічного університету Дрездена, який є автором даного дослідження, підкреслює, що глибше розуміння адаптаційних механізмів бактерій може сприяти розробці стратегій, що уповільнюють або запобігають розвитку їхньої резистентності. Дослідження зосереджене на системі інтегронів — генетичному механізмі, за допомогою якого бактерії обмінюються та отримують гени, що відповідають за резистентність. Цю систему можна порівняти з "інструментальним набором" організму, яка задіює білки-рекомбінази для здійснення генетичних маніпуляцій, таких як "вирізання та вставлення" фрагментів ДНК.

Швидкість, з якою бактерії розвивають стійкість, безпосередньо пов'язана з їхніми ДНК послідовностями. Деякі з цих конфігурацій дозволяють їм швидше адаптуватися до зовнішніх викликів. Професор Дідьє Мазель з Інституту Пастера підкреслив важливість шпильок ДНК — структур, які нагадують U-подібні елементи, що взаємодіють з рекомбіназами та визначають ефективність резистентності. Дослідницька команда з Дрездена застосувала оптичний пінцет, інноваційний метод мікроскопії, щоб дослідити взаємодії між білками та ДНК. Їхні результати вказують на те, що надійно з'єднані комплекси працюють значно ефективніше, що сприяє швидшому розвитку стійкості. На противагу цьому, менш стабільні комплекси часто розпадаються, що уповільнює процес інтеграції генів, відповідальних за стійкість.

Це відкриття може відкрити нові горизонти для розробки терапій, які будуть спрямовані на ці вразливі комплекси, з метою підвищення ефективності існуючих антибіотиків, зазначають науковці. Хоча функції інтегронних систем вже були детально досліджені, нове дослідження поєднує їх біофізичні аспекти, щоб надати більш чітке уявлення про слабкі місця небезпечних бактерій. Використання цих вразливостей, як вважає професор Шлієрф, може уповільнити процес адаптації бактерій, що дозволить виграти час для ефективної дії наявних антибіотиків.

Стійкість до антибіотиків є серйозним тягарем для глобальної охорони здоров'я. За даними Всесвітньої організації охорони здоров'я, понад 700 000 смертей на рік спричинені лікарсько-стійкими інфекціями, і це число, за прогнозами вчених, зростатиме без вжиття ефективних заходів або появи нових ліків.

Раніше видання Фокус повідомляло про те, як неефективний антибіотик був трансформований у засіб для боротьби з бур'янами. Дослідники адаптували цей невдалий антибіотик, щоб створити ефективну зброю проти агресивних видів бур'янів, що відкриває нові можливості для фермерів, які стикаються з проблемою зростаючої резистентності до гербіцидів.

Також видання Фокус повідомило про те, що в лікарнях активно розвиваються бактерії, які не піддаються дії антибіотиків. Після детального аналізу стічних вод у медичних закладах, науковці виявили ділянки, насичені небезпечними мікроорганізмами. Ще більш тривожним є те, що значна частина з них має стійкість до антибіотиків.