Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН предлагают использовать бактериофаги, совмещённые с белковым гидрогелем, для лечения ран. Это позволит не только эффективно бороться с антибиотикорезистентными инфекциями, но и поспособствует более быстрому восстановлению кожных покровов. Технология создания белковых наноструктур уже запатентована.

При повреждении, особенно, если затронута не только кожа, но и ткани под ней, часто существует вероятность заражения раны какой-либо инфекцией. «Это возможно как в ходе самого ранения, так и затем во время госпитализации, доля таких случаев варьируется, по различным оценкам, от 30 до 80—90 %. Чтобы решить эту проблему, нужны комплексные подходы, которые позволяют как восстановить кожу, так и избавиться от инфекции. При этом важно упомянуть, что в настоящее время огромное количество бактерий антибиотикорезистентны, поэтому требуются альтернативы стандартным препаратам, чтобы с ними справиться», — рассказала младший научный сотрудник лаборатории биомедицинской химии ИХБФМ СО РАН Инна Мальбахова.

Один из широко известных подходов в этом случае — использование бактериофагов. Бактериофаги — это вирусы, которые способны уничтожать бактерии. Учёные модифицируют их и применяют в качестве терапии. Однако сами бактериофаги остаются весьма чувствительными к факторам окружающей среды (например, температуре) и к раневым условиям.

«Для большей эффективности бактериофаг должен как можно дольше находиться в ране. Однако аптечные формы чаще всего представляют собой жидкости на основе физиологических растворов, и их эффективность недостаточно высока. Мы ставили себе задачу создать комплексное средство, которое будет бороться с инфекцией и одновременно способствовать реэпитализации, то есть восстановлению кожных покровов», — объяснила Инна Мальбахова.

Исследователи решили совместить бактериофаги с гидрогелями, сделав акцент на гидрогелях на основе натуральных гидроколлоидов белкового (сывороточный альбумин человека, коллаген и так далее) и углеводного происхождения (хитозан, целлюлоза и другие).

Сначала учёные работали с коммерчески доступными углеводными гидрогелями. Углеводные гидрогели обладают большей механической прочностью, чем белковые, поэтому более удобны для применения в больнице. Бактериофаги брались из соответствующей библиотеки, собранной в лаборатории молекулярной микробиологии под руководством доктора биологических наук Нины Викторовны Тикуновой. Поскольку каждый бактериофаг нацелен лишь на определенные бактерии, исследователи работали с теми, которые уничтожают часто встречающиеся в ранах возбудители: стафилококки, стрептококки, протеи, синегнойные и кишечные палочки и так далее. «Наша задача в этом случае — химическая, то есть мы работаем именно над созданием гидрогелевых форм, изучаем, как совмещаются гидрогели и бактериофаг и как потом последний высвобождается», — рассказала Инна Мальбахова.

Следующим шагом стала работа с белковыми гидрогелями. Ранее в лаборатории был разработан подход к формированию наночастиц на основе белковых натуральных гидроколлоидов, в частности альбумина, который и позволил учёным запатентовать собственный метод получения белковых гидрогелей. «Очень мало коммерческих гидрогелей на белковой основе. Однако мы считаем, что они более перспективны для лечения ран, так как способствуют лучшему восстановлению тканей, что логично, ведь белок — основа для кожи, кроме того, существуют пока обрывочные данные, что бактериофаги лучше живут именно в белковых гидрогелях», — отметила Инна Мальбахова.

В дальнейшем учёные планируют создавать и исследовать собственные комбинации белковых и углеводных гидрогелей для того, чтобы использовать преимущества обоих видов.

Результаты работы были изложены в докладе на конференции «Современные вызовы молекулярной биологии». Работа поддержана грантом РНФ 25-64-00030. Номер патента — 2838022. Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

Текст: Юлия Позднякова.
Источник: «Наука в Сибири».