По данным издания, российские исследователи из Сколковского института науки и технологий (Сколтех) и других научных центров создали усовершенствованную систему для поиска антибиотиков. Она позволяет быстро отбирать вещества, которые нарушают синтез РНК (процесс создания копии участка ДНК) у грамотрицательных бактерий, включая опасную синегнойную палочку.
Разработка позволяет не только быстрее находить перспективные соединения, но и определять механизм их действия. Это важно для дальнейшего изучения препаратов и их возможной химической доработки.
Воздействие на синтез РНК считается одним из перспективных направлений в создании новых антибиотиков. Сейчас таких лекарств немного, поэтому бактерии еще не успели сформировать к ним широкую устойчивость.
Научный руководитель исследования, старший преподаватель Центра био- и медицинских технологий Сколтеха Дмитрий Лукьянов пояснил, что знание механизма действия вещества важно, потому что это позволяет детально изучить, как оно работает, и химически модифицировать его.
Биолог и первый автор работы Антон Иззи рассказал, как выглядит процесс поиска на практике. Исследователи получают от коллег список веществ-кандидатов и проверяют их на бактериях. Если бактерии гибнут, разработка помогает выяснить причину.
— Наша репортерная система расшифровывает механизм действия: если антибиотик воздействует на рибосомы (как тетрациклин), система это покажет. Если на синтез ДНК (как новобиоцин) — тоже покажет. Теперь же этот набор расширился, и новая система способна «видеть» воздействие на синтез РНК (как у рифампицина), — добавил он.
Основой разработки стал лабораторный штамм кишечной палочки. В его геноме есть ген, который активируется при нарушениях синтеза РНК. Ученые отслеживают изменения активности этого гена с помощью ПЦР-теста.
Без такой системы исследователям пришлось бы сначала изучать структуру молекул, предполагать возможные мишени и проводить дополнительные эксперименты. Новый подход позволяет значительно сократить время на ранних этапах разработки антибиотиков.
Проблема устойчивости бактерий к лекарствам продолжает расти из-за длительного и неконтролируемого применения антибиотиков. За последние десятилетия такие микроорганизмы, как синегнойная палочка и золотистый стафилококк, научились выживать под воздействием многих препаратов.
Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале.
Напомним, ученые создали нейросеть, которая распознает молекулы.