Австралийские исследователи разработали многообещающую стратегию для борьбы со смертельно опасными бактериями, которые больше не поддаются лечению антибиотиками. Команда создала особые антитела, которые прикрепляются к сахару, находящемуся исключительно на поверхности бактериальных клеток. Такой подход может стать основой нового поколения иммунотерапии для лечения внутрибольничных инфекций с множественной лекарственной устойчивостью.
Исследование, опубликованное в журнале «Nature Chemical Biology», демонстрирует, что созданное в лаборатории антитело смогло полностью устранить смертельную бактериальную инфекцию у мышей. Принцип его действия заключается в связывании с уникальным бактериальным сахаром, что служит сигналом для иммунной системы атаковать и уничтожить вторгшийся патоген. Проект возглавили профессор Ричард Пейн из Сиднейского университета, профессор Итан Годдард-Боргер из института WEHI, а также доцент Николас Скотт из Мельбурнского университета и Института инфекций и иммунитета Питера Доэрти.
«Это исследование показывает, чего можно достичь, объединив химический синтез с биохимией, иммунологией, микробиологией и биологией инфекций, – заявил профессор Пейн. – Точно воссоздав эти бактериальные сахара в лаборатории с помощью синтетической химии, мы смогли понять их форму на молекулярном уровне и разработать антитела, которые связываются с ними с высокой специфичностью. Это открывает путь к новым методам лечения некоторых разрушительных лекарственно-устойчивых бактериальных инфекций».
Целью разработанного антитела является молекула сахара под названием псевдаминовая кислота. Хотя она и напоминает сахара, присутствующие в клетках человека, эта молекула производится только бактериями. Многие опасные патогены используют ее как ключевой компонент своей внешней оболочки, что помогает им выживать и уклоняться от иммунной защиты. Поскольку человеческий организм не производит этот сахар, он представляет собой идеальную мишень для разработки иммунотерапии, которая не наносит вреда здоровым тканям.
Чтобы использовать эту уязвимость, ученые сначала полностью синтезировали бактериальный сахар и украшенные им пептиды. Эта работа позволила им определить точную трехмерную структуру молекулы и то, как она выглядит на поверхности бактерий. Используя эту подробную информацию, команда создала, по их словам, «пан-специфическое» антитело, способное распознавать один и тот же сахар у множества различных видов и штаммов бактерий. В ходе исследований на мышах антитело успешно справилось с инфекцией, вызванной бактерией «Acinetobacter baumannii» с множественной лекарственной устойчивостью – известной причиной внутрибольничной пневмонии и инфекций кровотока, которые особенно трудно поддаются лечению.
«Инфекции, вызванные «Acinetobacter baumannii», представляют собой критическую угрозу, с которой сталкиваются современные медицинские учреждения по всему миру, – отметил профессор Годдард-Боргер. – Нередко они устойчивы даже к антибиотикам последнего резерва. Наша работа служит мощным доказательством концепции, открывая двери для разработки новой жизнеспасающей пассивной иммунотерапии».
Пассивная иммунотерапия предполагает введение пациентам готовых антител для быстрого подавления инфекции, вместо того чтобы ждать реакции собственной иммунной системы организма. Этот подход может использоваться как для лечения активных инфекций, так и для их профилактики, например, для защиты уязвимых пациентов в отделениях интенсивной терапии. Доцент Скотт добавил, что эти антитела также открывают важный способ изучения механизмов, с помощью которых бактерии вызывают заболевания.
В ближайшие пять лет команда планирует преобразовать эти открытия в готовые к клиническому применению препараты на основе антител, уделив особое внимание борьбе с «A. baumannii». Достижение этой цели позволит нейтрализовать один из самых опасных патогенов и станет значительным шагом вперед в глобальной борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам.
