Jad os podstawą nowej generacji antybiotyków?
Jad os zawiera silną mieszankę związków chemicznych, która może zranić, a nawet zabić inne zwierzęta. Naukowcy z MIT mogą go wykorzystać do opracowania nowej klasy antybiotyków.
Uczeni z Massachusetts Institute of Technology (MIT) pod kierownictwem Marcelo Der Torossiana Torresa odkryli, że wiele białek znajdujących się w jadzie os może zabijać bakterie patogenne dla ludzi. Zmodyfikowane wersje tych peptydów mogą posłużyć do opracowania nowych leków przeciwbakteryjnych, co potwierdziły eksperymenty in vitro i z udziałem myszy.
- Przeszczepiliśmy toksyczną cząsteczkę w inną, która jest kluczowa do leczenia infekcji - powiedział Cesar de la Fuente-Nuez, jeden z uczestników badań.
Naukowcy przeanalizowali kilkanaście peptydów antydrobnoustrojowych (AMP) znajdujących się w jadzie południowoamerykańskiej osy należącej do gatunku Polybia paulista. Aby znaleźć AMP o najszerszym spektrum działania, każdy peptyd był testowany przeciwko gatunkom bakterii Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa oraz Staphylococcus aureus. Zwycięska okazała się cząsteczka o strukturze helisy alfa zwana jako Pol-CP-NH2. Podobnie jak większość AMP wytwarzanych przez owady i pajęczaki, Pol-CP-NH2 eliminuje bakterie poprzez zakłócanie ich zewnętrznej błony.
Następnie zaczęto modyfikować 12-aminokwasową strukturę peptydu, aby sprawdzić, czy jest możliwe stworzenie wersji, która jest skuteczniejsza przeciwko bakteriom oraz jednocześnie nieszkodliwa dla ludzkich komórek. Otrzymane cząsteczki oceniono pod względem toksyczności na linii ludzkich zarodkowych komórek nerkowych.
- To wystarczająco mały peptyd, w którym można spróbować zmutować jak najwięcej reszt aminokwasowych, aby spróbować dowiedzieć się, w jaki sposób każdy blok budulcowy przyczynia się do aktywności przeciwbakteryjnej i toksyczności - powiedział de la Fuente-Nunez.
Siedem wariantów naturalnie występujących Pol-CP-NH2 przetestowano na myszach zakażonych Pseudomonas aeruginosa, powszechną bakterią, która może powodować zakażenia dróg oddechowych i układu moczowego. Według CDC, lekooporna Pseudomonas aeruginosa stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego.
Warto podkreślić, że wysoka dawka badanych substancji całkowicie zwalcza zakażenie bakteryjne w ciągu zaledwie kilku dni, bez oznak działań niepożądanych. Naukowcy planują kolejne badania, które mogą doprowadzić do stworzenia nowej klasy antybiotyków.
