Химики создали молекулы с мотором, которые проникают в бактерии и восстанавливают действие антибиотиков

Ученые из Университета Райса (США) разработали моторизированные молекулы, способные уничтожать устойчивые к антибиотикам супербактерии в течение нескольких минут. 

Разработанные молекулы обладают специальными молекулярными дрелями для просверливания клеток. Эти сверла активируются светом и представляют собой лопасти, способные вращаться со скоростью 3 миллиона вращений в секунду. Такие молекулы могут поражать и уничтожать смертельные супербактерии, которые выработали устойчивость почти ко всем антибиотикам. Иногда они восстанавливают действие антибиотиков, делая их эффективными. 

Бактерии развиваются и со временем становятся устойчивыми к антибиотикам, однако они не могут защититься от молекулярных сверл. Антибиотики проникают через отверстия, сделанные с помощью дрелей, и изнутри поражают бактерии, убивая их.

«Клеточная стенка бактерий содержит не только двойной слой липидов. Она имеет также двойной белковый и углеводный слой, поэтому очень прочная. Вот почему бактерии так трудно убить. Но у них нет способа защитить себя от таких наномашин со специальными сверлами, поскольку это механическое, а не химическое воздействие», – отметил химик Джеймс Тур.

Молекулярные сверла также увеличили чувствительность одного из возбудителей пневмонии K. pneumonia к антибиотику меропенему, к которому у бактерий развилась устойчивость. «В одних случаях бактерии при обнаружении лекарства просто не впускают его внутрь клетки. В других – бактерии пропускают препарат внутрь и дезактивируют его», – прокомментировал Тур.

Меропенем является примером первого подобного случая, что в дальнейшем позволит использовать не очень эффективные антибиотики в сочетании с молекулярными сверлами. 

Моторизированные молекулы можно применять для лечения кожных, раневых, катетерных или имплантационных инфекций, вызванных бактериями, такими как Staphylococcus aureus, клебсиелла или псевдомонады (кишечные инфекции). «Где бы мы ни вводили источник света – на коже, в легких или в желудочно-кишечном тракте, – мы можем атаковать эти бактерии», – сообщил Джеймс Тур. 

Ученые продолжают работать над способами доставки света и регулированием длины волны света, чтобы лечить тяжело поддающиеся лечению инфекции пневмонии, муковисцидоза и туберкулеза, а также будут разрабатывать методы лечения респираторных инфекций.