Вчені відкрили нове джерело антибіотиків

Ізраїльські вчені з Інституту науки Вейцмана зробили прорив у розумінні роботи імунної системи, виявивши раніше невідому її функцію, яка може стати ключем до створення нових антибіотиків. Дослідження, опубліковане в журналі Nature, показало, що протеасома — крихітна структура, присутня в кожній клітині людського організму, — не лише переробляє старі білки, а й здатна трансформуватися в потужну зброю проти бактеріальних інфекцій. Цей механізм відкриває нові горизонти в боротьбі з так званими суперінфекціями, які стають дедалі стійкішими до сучасних ліків.

Протеасома відома науці як своєрідний «утилізатор» клітин: вона розщеплює старі або пошкоджені білки на менші фрагменти, які потім використовуються для синтезу нових. Однак команда під керівництвом професорки Їфат Мербл виявила, що ця структура має прихований режим роботи. Коли клітина інфікується бактеріями, наприклад, сальмонелою чи стафілококом, протеасома активує альтернативний механізм. Замість простої утилізації білків вона починає перетворювати їх на антимікробні сполуки, які буквально розривають зовнішню оболонку бактерій, знищуючи їх. Цей процес нагадує внутрішній «арсенал», який активується по всьому організму в усіх клітинах, забезпечуючи додатковий рівень захисту.

«Це надзвичайно захопливо, адже ми навіть не підозрювали, що таке можливо, — зазначила професорка Мербл в інтерв’ю. — Ми відкрили новий механізм імунітету, який дозволяє нам захищатися від бактеріальних інфекцій. Це відбувається всюди в нашому тілі й створює цілий клас потенційних природних антибіотиків». Дослідники назвали свій підхід до пошуку цих сполук «смітниковим зануренням» — вони ретельно аналізували продукти роботи протеасоми, щоб знайти молекули з антибактеріальними властивостями.

Експерименти показали вражаючі результати. Виявлені природні антибіотики тестувалися як у лабораторних умовах на культурах бактерій, так і на мишах із пневмонією та сепсисом. За словами вчених, ефективність цих сполук виявилася порівнянною з деякими відомими антибіотиками. Водночас, коли дослідники штучно відключали протеасому в клітинах, ті ставали значно вразливішими до інфекцій, зокрема до сальмонели. Це підтверджує, що нововиявлена функція відіграє важливу роль у природному захисті організму.

Професор Деніел Девіс, імунолог з Імперського коледжу Лондона, назвав результати «надзвичайно провокативними та дуже цікавими». «Це абсолютно невідомий раніше процес, за допомогою якого в наших клітинах виробляються молекули проти мікробів. Це здається глибоко важливим і дивовижним», — підкреслив він. Проте Девіс застеріг, що перетворення цього відкриття на нові ліки потребує додаткових досліджень і часу. Перехід від лабораторних експериментів до практичного застосування — складний шлях, який може зайняти роки.

Проблема стійкості бактерій до антибіотиків набуває глобального масштабу. За оцінками, щороку понад мільйон людей помирають від інфекцій, які не піддаються лікуванню існуючими препаратами. При цьому розробка нових антибіотиків відстає від потреб медицини, що робить ситуацію дедалі критичнішою. У цьому контексті відкриття ізраїльських учених дає надію на прорив. «Це потенційна золота жила для нових антибіотиків, і це справді захопливо, — зазначила докторка Ліндсі Едвардс, мікробіолог з Королівського коледжу Лондона, в коментарі BBC. — Раніше ми шукали антибіотики в ґрунті, а тепер виявляється, що джерело може бути всередині нас. Це стало можливим завдяки сучасним технологіям, які дозволяють виявляти такі процеси».

Едвардс також додала, що розробка ліків на основі цих природних сполук може бути простішою з точки зору безпеки. Оскільки вони вже є продуктами людського організму, ризик побічних ефектів чи токсичності може бути нижчим, ніж у синтетичних препаратів. Це дає додаткову перевагу в порівнянні з традиційними методами створення антибіотиків.

Наразі вчені планують поглибити дослідження, щоб краще зрозуміти, як саме протеасома визначає інфекцію та які саме антимікробні молекули вона виробляє. Попереду ще багато роботи: від детального аналізу механізмів до тестування на людях. Проте вже зараз наукова спільнота визнає, що це відкриття може змінити підхід до боротьби з інфекціями. У час, коли суперінфекції стають дедалі більшою загрозою, таке джерело природних антибіотиків вселяє оптимізм і відкриває нові перспективи для медицини майбутнього.