Молекула потиска протеина Mfd и ограничава антимикробната резистентност

Изследователи откриват протеина Mfd, произвеждан от всички бактерии, който им позволява да се съпротивляват, когато са атакувани от имунната система. След това успяват да намерят и молекула, която е способна да блокира патогенните бактерии като в същото време няма отрицателните ефекти върху микробиотата на гостоприемника. Резултатите от проучванията представят нова стратегия за битката с антибиотичната резистентност.

Протеинът Mfd и молекулата NM102

Изследователски екип от Френския национален изследователски институт за земеделие, храни и околна среда (INRAE), от Националния център за научни изследвания (CNRS), Националния институт по здравеопазване и медицински изследвания (Inserm) и от Университета Париж-Сакле идентифицира протеин за намаляване честотата на мутациите – Mutation Frequency Decline (Mfd). Всички бактерии произвеждат протеина, който е фактор на вирулентността и е от съществено значение за устойчивостта на имунната система на гостоприемника. Mfd има още една функция, установяват френските учени, и тя е, че насърчава спонтанни и случайни мутации, които увеличават способността на бактериите да развиват резистентност.

След откриването на Mfd екипът насочва усилията си към откриването и разработването на съединение, което е в състояние да блокира протеина и по този начин да обезоръжи патогенните бактерии.

За целта изследователите използват хранилище, което съдържа 5 милиона молекули. Сред тях те идентифицират обещаваща молекула. Наричат я NM102. Оказва се, че тя е способна да се свърже с Mfd и не само това, но може да предотврати неговото активиране.

>>>Антибиотик унищожава резистентни към лекарствата супербактерии

Следва извършването на множество тестове, първо in vitro, а след това in vivo върху модели на насекоми и мишки. В резултат на изследванията учените разкриват три основни ефекта на молекулата:

• не убива бактерии при липса на токсични съединения, произвеждани от имунната система
• намалява количеството на патогенни бактерии в инфектираните органи, но без да уврежда микробиотата на гостоприемника
• способна е да блокира функцията на Mfd като мутационен фактор, като по този начин намалява способността на бактериите да развиват резистентност към антимикробни средства.

„Проучването ни се фокусира върху нова бактериална мишена – протеина Mfd и инхибирането му от иновативни малки молекули. Функцията му в бактериалното заобикаляне имунитета на гостоприемника, ролята му като фактор за еволюция по време на антимикробната резистентност, повсеместното му разпространение в прокариотния свят и отсъствието му във висшите еукариоти - всичко това подкрепя избора на този протеин като иновативна бактериална цел за антиинфекциозни терапии“, пишат авторите в статия, публикувана в списанието Nature Communications.

Новата молекула в битка с антибиотичната резистентност

Екипът определя като най-обещаващ факта, че молекулата NM102 е ефективна срещу бактериални щамове, които са резистентни на настоящите лечения.

Важно е да се отбележи, че за да улеснят приложението на молекулата, учените я капсулират в биоразградими наночастици.

Резултатите показват, че е напълно възможно разработването на лечения, които от една страна се борят с бактериите, а от друга не застрашават микробния баланс в човешкото тяло. И всъщност, молекулата NM102 прави точно това – обезоръжава „лошите“ бактерии, но не засяга „добрите“.

>>>Бактериофаги срещу супербактерии: ефективността на терапията е над 61%

По време на тестовете с насекоми и мишки екипът наблюдава как молекулата намалява броя на патогенните бактерии и понижава способността им да мутират, за да станат резистентни на лечение.

Ръководителката на проучването проф. Налини Рама Рао, която е директор на научните изследвания в INRAE и ръководи екипа за патогенен имунитет и микробиота, казва, че голямата новина от работата им е, създаването на потенциално лекарство, което се справя с един от защитните механизми на патогенните бактерии, без да уврежда останалите.

>>>Нов клас антибиотици може да противодейства на най-устойчивите бактерии

„Антибиотиците спасяват живота на милиони хора, но в същото време не са специфични и убиват и бактериите в микробиотата. Предимството тук, а това е наистина иновативно, е, че вместо да убиваме бактериите, ние ги обезоръжаваме и имунната система е тази, която ще ги унищожи, тоест, лекарството ще премине без да причини странични щети на „добрите“ бактерии“, подчертава проф. Налини Рама Рао.

Битката с резистентността и бъдещето пред френското изследване

Екипът подава документи за два патентна – за идентифициране на бактериалната цел и за самата молекула. Предстои резултатите да бъдат потвърдени и при хора чрез клинични изпитвания, които ще продължат няколко години.

„Най-важното е, че тази молекула е може да бъде ефективна срещу бактерии, включително и тези, които са резистентни на антибиотици“, коментира проф. Налини Рама Рао.

Освен началото на клинични изпитвания екипът работи и по химическата оптимизация на аналогични молекули и по разработването на лекарства за борба с антибиотичната резистентност.

Битката с антибиотичната резистентност се води активно, защото тя е огромно предизвикателство за общественото здраве. Ситуацията се определя като катастрофална. Изследване от 2024 г., публикувано в The Lancet, показва, че до 2050 г. резистентността може да бъде причина за смъртта на 39 милиона души всяка година.

>>>Откриха неизвестна досега част от имунната система

Проблемът е изключително сериозен, защото бактериите се адаптират към леченията. Точно затова са важни научните изследвания и иновациите в лечението. Не по-малко е важно и да се направи възможното и да се ограничи особено безконтролният прием на антибиотици.