Открытие новых бактериальных токсинов – ключ в борьбе с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам
Ученые Еврейского университета Иерусалима разработали метод поиска неизвестных бактериальных токсинов и продемонстрировали их способность бороться с бактериями и грибками.
Самая древняя война на Земле началась миллиарды лет назад и продолжается сегодня. Это война между бактериями, грибками, вирусами и другими микробами. Участники этой войны используют самые изощренные виды оружия. Например, бактерии воюют с помощью токсинов, которые безвредны для самой бактерии, но убивают ее конкурентов. В XX веке люди научились выделять эти токсины в промышленных масштабах и использовать их против бактерий. Так появились антибиотики.
Но у бактерий накопился огромный эволюционный опыт, и они быстро учатся противостоять антибиотикам. Так появилась проблема устойчивости к антибиотикам самых разных видов бактерий, которая серьезно угрожает людям. Поэтому ученые постоянно следят за великой войной микромира и отыскивают все новые виды оружия, которые могут помочь людям противостоять бактериям.
В этой войне принимают участие и ученые Еврейского университета Иерусалима. В работе, опубликованной в журнале Nature Microbiology, ученые продемонстрировали неизвестные бактериальные токсины, которые могут стать новыми антибиотиками.
В XX веке антибиотики в основном находили методом проб и ошибок. Брали пробу бактериального токсина и смотрели, защищает ли он от бактерий и насколько он безвреден для человека. Иногда (нечасто) ученым везло. Так появились пенициллин и стрептомицин. Сегодня у ученых есть более эффективные методы.
Команда доктора Асафа Леви описала вычислительный подход для выявления ранее не обнаруженных белковых доменов токсинов длиной 100-150 аминокислот в более чем 105 тысяч микробных геномов.
Исследователи проверили девять обнаруженных токсинов и продемонстрировали их способность вызывать гибель клеток бактерий Escherichia coli и Saccharomyces cerevisiae. Особое внимание ученых привлекли пять генов антитоксинов, которые защищают бактерии, вырабатывающие токсины, от самоуничтожения. Протестированные токсины показали мощную противогрибковую активность в отношении целого ряда патогенных грибов.
Исследование показало, что найденные токсины в первую очередь направлены на нарушение важнейших клеточных процессов, таких как формирование клеточной мембраны, функционирование ДНК и деление клетки.
Ученые учатся бороться с бактериями у самих бактерий. Работа может помочь созданию новых противомикробных стратегий, что особенно важно, когда мир борется с ростом числа патогенов, устойчивых к антибиотикам.
