Сотрудники МИРЭА — Российского технологического университета (РТУ МИРЭА) разработали антибактериальные соединения, основанные на производных аминокислоты L-орнитина, демонстрирующие значительную эффективность в борьбе с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. В докладе об исследовании указано, что разработанные соединения проявили выраженную антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий, включая Bacillus subtilis и Escherichia coli. Использование оборудования Центра коллективного пользования РТУ МИРЭА было обеспечено поддержкой Министерства науки и высшего образования РФ. О результатах сообщается в журнале «Тонкие химические технологии».
Небольшие концентрации веществ, синтезированных в МИРЭА, способны оказывать подавляющее действие на рост бактерий. Наиболее эффективные соединения показали минимальную ингибирующую концентрацию в 0.39 мкг/мл для грамположительных бактерий и 1.56 мкг/мл для грамотрицательных. Данная разработка может оказаться полезной в борьбе с инфекциями, представляющими растущую угрозу для здоровья людей.
Антибиотикорезистентность признана одним из ключевых вызовов нашего времени. Более 1 миллиона человек ежегодно умирают во всем мире из-за последствий, вызванных устойчивостью к антибиотикам. Ученые прогнозируют, по прогнозам экспертов, интенсивность этого процесса будет увеличиваться, и в ближайшие десять лет число пострадавших может достичь десятков миллионов. Однако, внедрение новых антимикробных средств в России происходит очень медленными темпами: из 77 препаратов, находящихся на разных этапах клинических испытаний, только два создаются отечественными разработчиками. В связи с этим, непрерывный поиск новых соединений, которые могли бы помочь в решении глобальной проблемы антибиотикорезистентности, остается приоритетной задачей для науки и системы здравоохранения.
Специалисты из РТУ МИРЭА разработали инновационный метод решения данной задачи, создав соединения, воздействующие на бактерии через их мембраны, что препятствует формированию резистентности. На основе L-синтезировано девять новых соединений — катионных амфифилов, способных взаимодействовать с мембранами бактерий. Авторы исследования подчеркнули, что эти соединения различаются по структуре, что позволяет изменять их свойства и усиливать эффективность против различных видов бактерий. Данные соединения могут послужить базой для разработки новых лекарственных средств.
Ученые отметили, что особенностью новых соединений является их структура, благодаря которой можно регулировать липофильность, что делает их универсальными и позволяет адаптироваться для борьбы с разными видами бактерий. Кроме того, использование L-использование орнитина в качестве исходного вещества позволяет разрабатывать новые, безопасные и действенные антибактериальные препараты.
Доцент кафедры химических технологий, биоактивных веществ, агрохимии и органической химии имени Н.А. Преображенского, кандидат химических наук, поделилась с корреспондентом «Научной России» информацией о текущих вызовах и перспективах развития исследований Ульяна Александровна Буданова.
«В наших дальнейших научных планах предусмотрено расширение коллекции алифатических производных аминокислот и пептидов, изучение их антибактериальной активности, выявление механизма антибактериального действия, а также определение закономерностей, связывающих структуру и активность, для разработки наиболее эффективных соединений, обладающих антибактериальным действием против устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий. Что касается трудностей, то, поскольку мы являемся химиками-синтетиками, для проведения биологических исследований требуется сотрудничество с коллегами-биологами, у которых могут быть свои научные приоритеты и недостаток времени для реализации наших задач».
Новость создана при содействии Министерства науки и высшего образования РФ
Фото: volff / 123RF