Еще не так давно поиск новых антибиотиков был похож на марафон: месяцы, а то и годы напряженной работы с далеко не гарантированными результатами. Сейчас эту работу все чаще выполняют машины. Ученые показали, что автоматизированная химия может синтезировать и тестировать сотни веществ за несколько дней и при этом создать многообещающий антибиотик — точно так же, как устойчивость бактерий к лекарствам становится одной из главных угроз для медицины.
По разным оценкам, инфекции, которые уже не поддаются лечению известными лекарствами, уже являются причиной более миллиона смертей ежегодно. Поскольку старые антибиотики перестают действовать, под угрозой оказываются не только сложные операции, но и рутинные процедуры – от замены суставов до курсов химиотерапии.
Вместо очередной попытки «улучшить» уже известные лекарства, команда под руководством химика Анджело Фрая из Йоркского университета выбрала путь, который долгое время считался тупиковым. Это соединения на основе металлов.
В основе работы лежит роботизированная платформа синтеза, сочетающая автоматизацию с так называемой «химией кликов» — подходом, при котором молекулярные фрагменты быстро и надежно «собираются» в более сложные структуры. Используя его, исследователь Дэвид Хасбендс всего за одну неделю объединил около 200 различных лигандов с пятью металлами. В результате получилось более 700 уникальных металлокомплексов – работа, которая в обычной лаборатории заняла бы месяцы.
Все полученные соединения затем прошли биологические испытания. Исследователи проверили, смогли ли они уничтожить бактерии, не повредив здоровые клетки человека. Из сотен вариантов шесть достаточно перспективны, и особенно сильно выделяется один – комплекс на основе иридия. Он проявил выраженную антибактериальную активность, в том числе в отношении штаммов, близких к MRSA, при этом не проявляя токсичности для клеток человека.
Такое сочетание свойств демонстрирует высокий терапевтический индекс – важный параметр для дальнейшей разработки лекарств. Важна и сама природа этих веществ. В отличие от большинства современных антибиотиков, которые представляют собой плоские органические молекулы на основе углерода, комплексы металлов имеют отчетливую трехмерную структуру. Это позволяет им по-другому взаимодействовать с бактериями и, возможно, обходить уже сложившиеся механизмы устойчивости.
Результаты хорошо вписываются в общую картину. Согласно информации, собранной сообществом Open Antimicrobial Drug Discovery, соединения металлов в среднем более эффективны против бактерий и менее токсичны, чем традиционные органические молекулы. Это серьезно бросает вызов старым представлениям о непригодности таких веществ для медицины.
Сами авторы подчеркивают, что главное здесь даже не в конкретном найденном соединении. Гораздо важнее скорость и масштаб поиска.
Автоматизация позволяет в короткие сроки исследовать обширные, до сих пор почти нетронутые области химического пространства, что снижает затраты и делает поиск новых лекарств более реалистичным в условиях нарастающего кризиса.
Этот подход имеет потенциал и за пределами медицины. Тот же алгоритм можно адаптировать для поиска новых катализаторов и функциональных материалов, востребованных в промышленности. В настоящее время команда изучает, как именно соединение иридия влияет на бактерии, и готовится распространить эксперименты на другие металлы и задачи.
`, // — БАННЕР 2 (Новости Google) — `
`, // — БАННЕР 3 (Viber) — `
` ); const randomIndex = Math.floor(Math.random() * Banners.length); document.getElementById(‘kaldata-random-banner’).innerHTML = баннеры(randomIndex); })();
Комментируйте статью на нашем форуме. Чтобы первыми узнавать самое важное, поставьте лайк нашей странице в Facebook и подпишитесь на нас в Google News, TikTok, Telegram и Viber или загрузите приложение по адресу Калдата.com для Android, iOS и Huawei!
