Белки, воскресшие из юрского периода
Биологи из Университета Орегона «оживили» антимикробные белки возрастом 160 миллионов лет — и оказалось, что древние версии бьют по устойчивым к антибиотикам бактериям сильнее, чем современные человеческие.
Эволюция как миллиардолетний эксперимент
«Эволюция — это, по сути, научный эксперимент длиной в миллиарды лет, — говорит руководитель работы Мэтт Барбер. — Мы видим результаты того, что сработало, а что нет». В центре исследования — лактоферрин, белок первой линии иммунной защиты.
Масштаб открытия
Древний против современного
Чем ближе к нашему времени реконструированный белок, тем он сильнее. Самые старые версии пробивали мембрану бактерий, но те успевали «залатать» дыры; более поздние — убивали эффективно.
Относительная эффективность против устойчивых бактерий (условная шкала)
Реконструкция предковых последовательностей
Метод «реконструкции предковых последовательностей» впервые разработал Джозеф Торнтон — бывший учёный того же университета. Его старая лаборатория теперь занята группой Барбера.
Новое оружие против супербактерий
Первая линия защиты
Антимикробные пептиды — врождённый барьер организма, бьющий по широкому спектру патогенов.
Кража железа
Лактоферрин связывает железо, лишая бактерии жизненно важного ресурса — те не могут размножаться.
Пробивка мембраны
Пептид создаёт дыры в оболочке бактерии, разрывая клетку изнутри.
Прогноз устойчивости
Поняв, как патогены вырабатывают резистентность, можно создавать комбинированную терапию.
Архив эволюции
История гена — готовый каталог «природных экспериментов» для дизайна лекарств.
Честный предел
Пептиды нестабильны в теле и быстро разрушаются — до лекарства ещё далеко, но направление верное.
От юрского периода до пробирки
Мифы против фактов
Древнее — значит примитивное и слабое.
Антибиотики победили бактерии навсегда.
Такие белки станут лекарствами уже завтра.
Некоторые древние версии сильнее современных человеческих против супербактерий.
Бактерии вырабатывают устойчивость давно — и продолжают делать это быстрее.
Пептиды нестабильны и быстро разрушаются в теле — нужны годы доработки.
Четыре вывода из прошлого
Одна мутация = скачок
Значительную часть возросшей мощности даёт всего одна замена аминокислоты. «Поразительно, как малые изменения в этих доменах дают столь большие эффекты», — говорит Барбер.
Железо — ключ
Лактоферрин лишает бактерии железа, без которого те не выживают. Двойной удар: и голод, и пробивка мембраны.
Почти везде
Белок есть почти во всех жидкостях тела, кроме крови: грудное молоко, слёзы, слюна, слизь.
Не только лечение
Клинические испытания производных человеческого лактоферрина уже шли. Понимание эволюции помогает предугадать устойчивость и создавать комбинированные препараты.
Антибиотики устаревают
Устойчивость бактерий — глобальный вызов здравоохранения. «В глубине души мы всегда знаем: бактерии давно учатся сопротивляться антибиотикам», — Барбер.
«Эволюция — это миллиардолетний научный эксперимент, результаты которого мы только начинаем читать»
Ответ на кризис антибиотикорезистентности может быть записан в генах существ, живших задолго до динозавров. Прошлое — не архив, а аптека.