В МФТИ разработан быстрый способ поиска новых антибиотиков

Российские ученые выявили новый перспективный класс антибиотиков. Изучив более 125 тысяч молекул, группа исследователей показала, что производные 2-пиразол-1-ил-тиазолов обладают антибактериальной активностью. Одно из найденных веществ не проявляет цитотоксического эффекта и может быть использовано в качестве прототипа для дальнейшего изучения. Работа опубликована в The Journal of Antibiotics. 

Антибиотики являются одним из ключевых открытий ХХ века, без которых сложно представить современную жизнь. Однако постоянное возникновение резистентных (устойчивых ко многим антибиотикам) штаммов бактерий приводит к необходимости постоянной разработки новых лекарств. В настоящее время новые исследования могут занимать годы, и их проведение становится нерентабельным для фармацевтических компаний. Поэтому необходима разработка современных методов поиска антибиотиков нового класса.

Анастасия Аладинская, один из соавторов работы, научный сотрудник лаборатории медицинской химии и биоинформатики МФТИ говорит: «Разработка новых антибактериальных препаратов, способных преодолевать резистентность современных клинически-значимых штаммов бактерий, представляет большой научный и социальный интерес. Стратегия разработки новых антибактериальных препаратов в большой степени направлена на поиск структурных аналогов в рамках химических классов известных антибиотиков. Однако мы полагаем, что более эффективным подходом для поиска антибактериальных препаратов является открытие соединений новых хемотипов».

Учеными из МФТИ совместно с коллегами из Сколтеха, МГУ и Института биохимии и генетики РАН (Уфа) был разработан и использован полуавтоматический метод анализа. В его основе лежит контроль жизнедеятельности бактерий, наглядно показывающий механизм действия веществ. Бактерии можно уничтожать разными способами — в данном случае проверялось либо нарушение генетического материала (то есть ДНК), либо блокирование синтеза белка. Сам метод анализа достаточно прост и может быть автоматизирован, что позволило в рамках работы изучить более 125 тысяч веществ. В качестве модельного объекта использовался штамм кишечной палочки, не обладающий резистентностью. 

«Наша лаборатория на Физтехе совместно с коллегами провела высокопроизводительный скрининг библиотек малых молекул с целью обнаружить структурно разнообразные соединения с антибактериальной активностью. В основе скрининговой платформы лежит уникальный описанный ранее метод определения механизма действия антибиотиков. В процессе работы нам удалось обнаружить класс малых молекул, производных 2-пиразол-1-ил-тиазола, продемонстрировавших способность подавлять жизнедеятельность штамма delta TolC Escherichia coli. Результаты опубликованной работы являются отправной точкой для дальнейших исследований этого хемотипа, в том числе дальнейшей структурной оптимизации», — рассказала Анастасия Аладинская.

В ходе работы было показано, что 688 веществ обладают выраженной антибактериальной активностью. В 38 молекулах была найдена одинаковая подструктурая 2-пиразол-1-ил-тиазол группа, на основании чего исследователи предположили значимость этого класса соединений. Примечательно, что данное свойство была показано впервые. В результате учеными было отобрано восемь веществ-ингибиторов синтеза белка, для которых дополнительно была проверена клеточная токсичность. Одно вещество по соотношению антибактериальных и цитостатических свойств оказалось оптимальным.

Таким образом, благодаря новой методике, позволяющей быстро и эффективно проверить огромное количество веществ, был выявлен потенциально новый класс соединений с антибактериальными свойствами. В будущем планируется исследование свойств данных молекул в изучении уже резистентных штаммов.

Лаборатория медицинской химии и биоинформатики МФТИ под руководством Яна Иваненкова занимается разработкой новых малых лекарственных молекул с применением передовых методов хемо- и биоинформатики. Это одна из немногих российских лабораторий, которая принимает непосредственное активное участие в разработке инновационных лекарственных молекул. Некоторые соединения на данном этапе проходят клинические испытания, в том числе в США. Несколько молекул проходят доклинические исследования, в частности, новые ингибиторы трансляции прокариот (антибактериальные лекарственные молекулы), разработанные совместно с Институтом Физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского, и DHMEQ. Отдельное направление в научно-исследовательской деятельности лаборатории — разработка специализированных математических алгоритмов и компьютерных программ в области медицинской химии и хемоинформатики. На сегодня созданы 6 уникальных компьютерных программ, способных решать различные задачи в указанных областях. Заказчиками научных исследований является ряд крупных мировых фармацевтических компаний, включая ChemDiv, Novartis, Sanofi, Merck, Bayer, Pfizer и Takeda.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и Министерства науки и высшего образования.

Добавить комментарий

Комментарии не должны оскорблять автора текста и других комментаторов. Содержание комментария должно быть конкретным, написанным в вежливой форме и относящимся исключительно к комментируемому тексту.


Защитный код
Обновить

Срочные новости

Новые аккумуляторы разработаны в Дубненс…

Группа ученых из Университета "Дубна" разработала лабораторную технологию создания литий-ионных акку...

Глава Дубны проконтролировал ремонт буду…

Вчера глава городского округа Дубна Максим Данилов проконтролировал ход строительных работ в физик...

С 25 мая возобновили работу МФЦ Подмоско…

Возобновлять свою деятельность МФЦ будут поэтапно в строгом соблюдении санитарно-эпидемиологически...

Начинаются работы по рекультивации полиг…

Глава округа Максим Данилов совместно с депутатом Московской областной Думы Александром Орловым оц...

Как наукоград борется с коронавирусом

В подмосковной Дубне, как и подобает наукограду, с коронавирусом борются при помощи современных те...

Реклама

Новости бизнеса

Книгу для детей об истории электрозаграждений вокр…

«Неизвестная история обороны Москвы. Как энергетики строили ...

Онлайн-сервис «Кадастровому инженеру» заработал в …

Мособлархитектурой совместно с ГБУ МО «Мособлгеотрест» реали...

На такси в Крым и на Кавказ

Удобнее всего добираться на побережье Кавказа и Крыма из Ана...

Дубна в числе номинантов экопрограммы

Представители 15 городских округов Подмосковья вошли в номин...

Любителям гастротуризма

Туристический портал «Турстат» составил рейтинг лучших ...

Мы в соц сетях

VK
ОК
FB

Подпишитесь на новые события нашего сайта:Подписаться