Новый антибиотик обманывает устойчивые к лекарствам бактерии с помощью мимикрии

Большинству антибиотиков необходимо проникнуть в бактерии для их уничтожения. Даробактин, недавно открытое соединение, слишком велик для этого. Тем не менее, он убивает множество устойчивых к антибиотикам патогенов, используя крошечное слабое место на их поверхности. Исследователи из Швейцарии использовали этот механизм для создания мимикрирующих антибиотиков.

Все большее количество бактериальных патогенов устойчивы к антибиотикам. У самых опасных из них есть общая особенность: двойная мембрана, через которую трудно проникнуть. Даже когда антибиотикам удается это, бактерии просто "выбрасывают" их обратно. Но недавно обнаруженному соединению под названием даробактин (darobactin) удается обойти эти защитные меры и убить почти все проблемные патогены. Он представляет собой короткий пептид, состоящий из семи аминокислот, синтезирующийся на рибосомах, как обычные клеточные белки.

Теперь исследователи смогли выяснить механизм его действия. Его форма имитирует особую трехмерную структуру. Обычно ее находят только в белках, производимых бактериями в качестве строительных блоков для их внешней мембраны. Структура является "ключом" для вставки белков во внешнюю оболочку в определенных местах. Даробактин - копия этого ключа. Однако он не может проникнуть в бактерии, а просто блокирует "замочную скважину" снаружи. В результате затрудняется транспорт компонентов оболочки бактерий, и они погибают.

Подобные механизмы уже известны в микробиологии и используются другими лекарствами. Однако даробактин больше, чем большинство лекарств, и не может проникнуть через входные порты бактерий.

Оказалось, что у бактерий за формирование внешней мембраны отвечает мутация в гене белка BamA. Даробактин атакует "ахиллесову пяту" патогенов. Он напрямую связывается с наиболее важным участком белка, так называемыми атомами основной цепи. Поскольку эти атомы удерживают белок вместе и определяют его форму, их почти невозможно изменить (изменение как раз является обычным для бактерий способом отразить новый антибиотик). Фактически даробактин сохранил свою эффективность против всех патогенов, для которых Хиллер и его команда провели лабораторные испытания, имитирующие устойчивость. Другими словами, патогенам не удалось изменить "сломанный замок".