В последние годы одной из самых больших и глобальных проблем стала нарастающая устойчивость бактерий к антибиотикам. Патогены развивают генетическую резистентность к препаратам гораздо быстрее, чем люди находят новые лекарства, поэтому группа учёных из Медицинского колледжа Бэйлора (США) озадачилась поиском ключа к решению этой проблемы.

Исследователи проверили в общей сложности 1120 существующих препаратов, одобренных для лечения человека, чтобы найти те, которые замедляют генетические мутации в кишечной палочке. Этот патоген в последние годы развил поразительную устойчивость к одному из мощнейших антибиотиков — ципрофлоксацину, и данная картина не на шутку встревожила врачей.

Итогом поисков стал препарат под названием деквалиния хлорид, который нередко используют в качестве местного антисептического и противогрибкового средства. Как выяснилось, вместе с ципрофлоксацином это вещество значительно снизило число мутаций у бактерий, при этом у патогена не развилась устойчивость к данной комбинации.

Эти результаты были проверены в экспериментах на животных и в лабораторных культурах, выращенных в чашке Петри. Многообещающего эффекта удалось достичь даже при низких концентрациях деквалиния хлорида. Теперь исследователи надеются замедлить эволюцию патогенов до такой степени, чтобы иммунная система человека сама справилась с болезнью без участия антибиотиков.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Обычно питьевую воду очищают при помощи хлора, однако он нередко вызывает проблемы со здоровьем, поэтому исследователи из Лундского университета (Швеция) решили найти другой вариант. В итоге они выяснили, что удалить хлор из процесса очистки можно, если заменить его на безвредные хищные бактерии, поедающие вредные вещества.

Когда в 2020 году в городе Варберг на западном побережье Швеции установили систему ультрафильтрации, которая очищала питьевую воду из озёр и грунтовых вод, хлор перестали использовать в качестве дезинфицирующего средства. Исследователи воспользовались этой ситуацией, чтобы проверить, как удаление хлора повлияло на бактерии, которые размножались в городской системе водоснабжения.

Внутренняя часть труб, транспортирующих питьевую воду, покрыта биоплёнкой, которая защищает и поддерживает бактерии, образуя микробиом водопроводной трубы. Поэтому команда проанализировала образцы этой плёнки, взятые из разных точек Варберга в течение шести месяцев до и после удаления хлора. Используя секвенирование ДНК, учёные идентифицировали бактерии, которые обитают в микробиоме водопроводной системы.

Как выяснилось, на третий месяц после удаления хлора популяция некоторых бактерий значительно сократилась, однако увеличилось число бактерий вида Bdellovibrio. Это хищные микроорганизмы, которые охотятся на другие бактерии, и при этом они абсолютно безопасны для клеток человека. Что примечательно, отсутствие хлора позволило им размножиться и начать охоту на патогены, в том числе устойчивые к современным антибиотикам.

Исследователи заключили, что в будущем можно будет использовать эти бактерии в качестве альтернативы хлору как более энергоэффективный и щадящий способ очистки воды. Вместе с современной технологией ультрафильтрации (очищение воды с помощью фильтра с очень мелкими ячейками) полезные бактерии могут оказаться более дешёвым способом очистки, нежели громоздкие биофильтры или ультрафиолетовые лампы.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Лаборант раскрыла скрытый мир бактерий в уникальном видеоролике, где она показала, какие микробы скрываются в наших личных вещах, — в том числе на денежных купюрах и экранах смартфонов, которые мы часто трогаем руками. Микробиолог Амани Абдлрасул работает научным сотрудником в американской медицинской лаборатории и ежедневно тестирует около 700 образцов, чтобы выявить заболевания.

Но даже Амани оказалась сбита с толку микробами, которых она обнаружила на 100-долларовой банкноте, описав некоторых из них как жутких и неприятных. Эти колонии микроорганизмов, многие из которых оказались стафилококками, выросли буквально за 24 часа после того, как микробиолог положила в чашку Петри купюру.

Интересно и то, что запах от обнаруженных бактерий исходит разный, что иногда помогает биологам идентифицировать отдельные виды. Так, кишечная палочка пахнет отвратительнее всего, Proteus mirabilis обладает запахом шоколада, а Pseudomonas aeruginosa пахнет виноградом. Последняя является опасным патогеном, который вызывает пневмонию и ряд других заболеваний, а стафилококки с запахом попкорна могут вызывать проблемы с сердцем.

Хотя стафилококки чаще безвредные, в тяжёлых случаях эти патогены могут вызвать пневмонию, миокардит и даже заболевания костей. На деньги и экраны смартфонов данные бактерии попадают из общественных туалетов, автоматов с напитками и прочих поверхностей, которые трогают люди. Вредные бактерии есть повсюду, поэтому Амани и выкладывает свои видеоролики в сеть, надеясь, что после увиденного люди будут мыть руки чаще.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

По мере стремительного развития медицины человечество сталкивается с новой проблемой — супербактериями, которые тоже адаптируются и развивают устойчивость к самым современным антибиотикам. По сути, после употребления любых антибиотиков остаются только те бактерии, которые выработали резистентность к ним, и эти выжившие формируют новые неизлечимые болезни, приводящие к многочисленным смертельным исходам.

Поэтому учёные из Национального университета Сингапура решили создать нечто принципиально новое — самособирающиеся наносети, которые могут улавливать и убивать супербактерии. Новое оружие основано на серии коротких пептидов, которые находятся в состоянии покоя до тех пор, пока не обнаружат определённый молекулярный триггер. Как только эти молекулы появляются рядом, пептидные фрагменты прикрепляются к бактериям и начинают безудержно расти в удлинённые фибриллы.

В свою очередь, фибриллы образуют многочисленные связи с другими бактериями, которые создают хаос и не позволяют патогенам расти и размножаться. Более того, эту наносеть можно объединить с противомикробными агентами, чтобы усилить её смертоносный потенциал.

В испытаниях на мышах наносети показали значительную эффективность против бактерий, устойчивых к «Колистину». Патогены не могли выработать резистентность этому антибиотику больше пятидесяти лет, пока в Китае в 2011 году не была обнаружена первая устойчивая бактерия. В итоге наносеть быстро и, что важнее, селективно уничтожила суперинфекцию, не навредив мышам. Тем не менее команде ещё нужно провести дополнительные испытания, прежде чем методика будет одобрена официально.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Массачусетский технологический институт (США) разработал молекулы в форме бутылок, которые могут переносить на себе препараты против рака в точной дозировке. Потребность в таких средствах возникла из-за того, что нередко в организм поступает избыток лекарств, из-за чего у пациента возникает ряд неприятных побочных эффектов.

Новая методика лишена этого недостатка, поскольку она позволяет точечно доставлять к раковым клеткам именно то количество лекарства, которое нужно. Причём одна молекула может нести сразу несколько препаратов, образуя из их молекул полимерную строительную цепь, которая бездействует, пока не достигнет опухоли. Поскольку разные лекарства обладают разными свойствами, одновременная доставка целой группы препаратов позволяет серьёзно усилить терапевтический эффект.

Команда сперва проверила свои «бутылочные» молекулы в чашке Петри, экспериментируя с раковыми клетками и тремя разными препаратами, которые обычно используются для лечения множественной миеломы (ингибитор бортезомиб, иммуномодулятор помалидомид и противовоспалительное средство дексаметазон).

Как только исследователи определили идеальные соотношения препаратов в этой триаде, они добавили лечебную смесь в свою молекулу. Это привело к значительному замедлению роста миеломы у подопытных мышей, в отличие от традиционного лечения теми же препаратами. Команда также обнаружила, что бутылочные молекулы уменьшают побочные эффекты от лекарств, которые обычно выражаются в том, что бортезомиб повреждает эритроциты в организме пациента.

Однако, хотя эта идея и кажется революционной, стоит учитывать, что исследования пока были проведены только на мышах, поэтому неизвестно, как люди воспримут новую терапию. Учёные планируют продолжить работу над своими бутылочными молекулами, чтобы провести уже полноценные клинические испытания.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Искусственный интеллект, разработанный биотехнологическим стартапом Profluent, создал антимикробные белки, состоящие из цепочек аминокислот. Миллионы этих белков уже были протестированы в реальной жизни и оказались очень эффективны. 

ИИ под названием ProGen работает аналогично любой другой программе, которая генерирует текст, используя грамматику того, как аминокислоты объединяются. Благодаря этому алгоритму программа сгенерировала 280 миллионов белков, которые обладают антимикробной активностью, причём исследователи запрограммировали специальные проверки, чтобы ИИ не производил аминокислотную «тарабарщину».

После этого учёные протестировали образец молекул, предложенных компьютером, на реальных клетках. Из 100 молекул, которые физически создал ИИ, 66 поучаствовали в химических реакциях, сходных с реакциями природных белков, уничтожающих бактерии в яичном белке и слюне. Затем исследователи выбрали пять белков с наиболее интенсивной реакцией и добавили их к образцу бактерий Escherichia coli, которые также известны как кишечная палочка. В ходе эксперимента два белка успешно уничтожили бактерии.

Наконец, команда решила взглянуть на свои творения при помощи рентгеновских лучей и обнаружила, что аминокислотные последовательности несколько отличались от любых существующих белков, иные даже на 30%, однако их форма соответствовала структуре реальных веществ. По словам исследователей, аналогичный процесс можно будет использовать для разработки лекарств, хотя сперва такие препараты должны будут пройти серию тестов в лабораториях.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.