Сотрудники Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН разрабатывают препараты на основе рекомбинантных эндолизинов бактериофагов для борьбы со стафилококковыми инфекциями.

Бактериофаги — это вирусы бактерий, способные избирательно поражать конкретные штаммы. Учёные активно исследуют их возможности для разработки новых методов лечения заболеваний. Тем не менее именно высокая избирательность вирусов становится и основным недостатком.

«Чтобы решить проблему узконаправленного действия бактериофагов, мы извлекли из ДНК фага лишь те гены, которые необходимы для разрушения бактериальных клеток. После проникновения внутрь бактерии фаги начинают активно размножаться, образуя новые вирусные частицы. Для выхода наружу бактериофаги производят специальный белок — эндолизин, способный разрушать клеточные стенки. Особенность структуры стафилококков заключается в том, что их внутренние и внешние слои имеют одинаковое строение, следовательно, эндолизин способен воздействовать на бактерии как изнутри, так и снаружи», — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории противомикробных препаратов ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Андрей Матвеев.

Эндолизины разрушают защитную оболочку клеток бактерии, убивая её, препятствуют образованию опасных бактериальных плёнок и замедляют размножение микроорганизмов. Иными словами, найден способ борьбы сразу с несколькими видами устойчивых стафилококковых инфекций.

Структура молекул эндолизинов выглядит так: одна часть присоединяется к бактерии, другая — разрушает её стенки. Блоки можно свободно комбинировать, создавая разные версии белков. Исследователи сначала испытали природные эндолизины и подтвердили их эффективность. Сейчас биологи стремятся разработать искусственные формы, которые будут наиболее эффективны против стафилококка.

Планируется создание препаратов, как для внутреннего, так и для наружного применения. Например, совместно с коллегами из Института химии твёрдого тела и механохимии СО РАН сотрудники ИХБФМ СО РАН делают гидрогели с эндолизинами для обработки ран на основе крахмала.

«При производстве сахаров из сахарной свёклы остается много крахмала, который нужно перерабатывать. Сам по себе крахмал — почва для роста микробов. Чтобы предотвратить этот процесс, крахмал подвергают специальной обработке, превращая его в носитель активного вещества. Поскольку наш белок очень маленький, он может выйти из раны, гидрогель создаёт масляную структуру и задерживает его», — отметил Андрей Матвеев.

Сейчас новый препарат проходит стадию предварительных испытаний на лабораторных животных. Это важный этап проверки эффективности и безопасности лекарства перед переходом к клиническим исследованиям.

Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.

Текст: Ирина Баранова.
Источник: «Наука в Сибири».