По данным исследования, проведенного учеными из Университета Висконсин-Мэдисон, ученые, стремящиеся разработать следующие поколение антибиотиков, возможно, обнаружили важное решение внутри человеческого организма – белок, который различает наши клетки и вторгшиеся микроорганизмы.

Это открытие важно потому, что антибиотики, спасшие миллионы жизней с момента их открытия в 1928 году, пребывают под атакой бактерий, которые разработали резистентность к ним. Инфекционные болезни, вызванные устойчивыми бактериями, в настоящее время отвечают примерно за 23 000 смертей в год в США.

 

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Structural and Molecular Biology, предполагает, что белок интелектин может хранить ключ к новому виду антибиотиков. Белок содержится в основном в желудке и легких человека – местах, которые особо уязвимы для патогенов. Уровни интелектина повышаются в ответ на инфекцию.

 

«Это может изменить то, как мы боремся с микробами», — сказала Лаура Кисслинг, профессор химии и биохимии, которая руководила исследованием. В проекте также принимали участие профессор бактериологии Катрина Т. Форест, а также ученые из Научно-исследовательского Института Скриппса в Ла-Хойя, и Школы медицины в Университете Эмори в Атланте.

 

«Это очень интересное предложение, так как оно может обеспечить новый способ открытия препаратов против патогенов, которые имеют значительное социально-экономическое влияние и ложатся тяжким бременем на наши системы здравоохранения», — сказал Марк фон Итзштейн, директор и основной руководитель исследований из Institute for Glycomics в Университете Гриффита в Австралии.

 

Доктор фон Итзштейн, который не принимал участия в исследовании, говорит, что антибиотикорезистентность «находится на ошеломляющих уровнях… Есть штаммы бактерий, которые мы еле-еле можем лечить, и которые становятся убийцами».

 

Профессор Кисслинг и ее коллеги теперь пытаются изменить белок, чтобы он мог устранять бактерии. Следующим шагом будет проверка борьбы протеина с микроорганизмами у мышей.

 

Хотя статья не утверждает, что интелектин сам по себе уничтожает микробов, исследователи обнаружили несколько линий доказательств, подтверждающих, что он может помочь устранить микроорганизмы. Белок обнаружен не только у людей, но и у многих других животных, включая лошадей, овец, коз и лягушек.

 

«Все эти разные виды должны бороться с бактериями», — говорит профессор Кисслинг.

 

Развивающиеся эмбрионы лягушки вырабатывают большое количество интелектина в период, когда они наиболее восприимчивы к бактериям.

Профессор Кисслинг сосредоточилась в своей лаборатории на изучении роли углеводов, обнаруживаемых на поверхности клеток. Новая статья представляет два года работы, которая началась, когда студент в ее лаборатории, — Дэррил А. Весенер, заинтересовался интелектином. Еще один студент, — Киттикун Вангканонт, определил строение белка.

Ученые уже некоторое время знали об интелектине. Генетические вариации в белке связывали с астмой и болезнью Крона (форма воспалительного заболевания кишечника). Белок также является маркером для опухолей, и обнаруживается на высоких уровнях при сахарном диабете.

«Но не совсем было понятно, что он делает», — объяснила профессор Кисслинг.

Ее лаборатория изучила, как белок реагирует на клетки человека и микроорганизмы. Учение воздействовали интелектином на углеводы, обнаруживаемые на поверхности клеток человека, затем на углеводы, обнаруживаемые на микробных клетках.

Они обнаружили, что белок связывается с углеводами микробных клеток, но не связывались с углеводами человеческих клеток. Это значит, что белок способен различать клетки, которые являются частью нас самих, и клетки, которые не являются.

«Я думаю, что это действительно интересная статья», — сказал Джефф Гилдерслив, старший исследователь в Национальном институте рака, не участвующий в исследовании. Он говорит, что, хотя белок и был известен, путь, которым он связывается с другими клетками, был неизвестен.

Интелектин также имеет необычное строение. Способ фолдинга (сворачивания) белка определяет его функции.

В кишечнике человека, интелектин секретируется в «ничейную землю» — пространство, которое существует между эпителиальными клетками слизистой и нашей микрофлорой.

«Мы думаем, что он помогает избавлять нас от любых плохих действующих лиц в нашем кишечнике и наших легких», — сказала профессор Кисслинг.