Ученые Университета «Сириус» разработали наночастицы для обнаружения устойчивых к антибиотикам бактерий
Люди были уверены, что после открытия пенициллина больше не нужно будет бояться микробов. Но в XXI веке вышло иначе. Это напоминает войну. Человек изобретает новые средства обороны от бактериальных атак. В ответ микроорганизмы совершенствуют оружие, тренируют «бойцов», используют средства маскировки и «диверсионные группы». Ученые по всему миру пытаются решить эту проблему, а в Университете «Сириус» сейчас активно изучают новые подходы к профилактике и преодолению антибиотикорезистентности.
Сегодня резистентность стала общемировой проблемой, которая растет как снежный ком: все чаще пациенты страдают от затяжных бактериальных инфекций, а врачи вынуждены назначать им больше антибиотиков. По данным ВОЗ, из-за лекарственно-устойчивых заразных заболеваний ежегодно умирают минимум 700 тыс. человек. Не поддающиеся истреблению микробы встали в один ряд с глобальным изменением климата и прочими проблемами планетарного масштаба.
По данным ВОЗ, 50 % антибиотиков используют не по назначению. Слишком частое и необоснованное применение привело к возникновению новых штаммов микроорганизмов, устойчивых к этим препаратам. Так набирает обороты знакомая нам по ковидной пандемии гонка, когда бактерии и вирусы мутируют, чтобы заразить как можно больше и обезопасить себя как можно лучше. И хотя этот процесс происходит не быстро, его не избежать.
Суть нового подхода в том, чтобы провести быстрый скрининг и выбрать правильный бактериофаг, который может побороть инфекцию
Фото: © Chokniti-Studio / Shutterstock / FOTODOM
Выйти из этого замкнутого круга можно, если научиться быстро находить в организме пациента главного виновника инфекции. Именно в этом направлении и работают в «Сириусе». Один из подходов в борьбе с бактериями — фаговая терапия. Фаги, или бактериофаги, — это вирусы, которые поражают бактерии. Как и другие подобные инфекционные агенты, они видоспецифичны. Иначе говоря, определенный штамм вируса атакует только некоторые штаммы бактерий. Подобную избирательность удобно использовать для выявления конкретных патогенов и борьбы с ними.
Команда ученых «Сириуса» во главе с Максимом Никитиным решила использовать фаги для противодействия одному из самых распространенных возбудителей внутрибольничных инфекций во всем мире — бактерии Acinetobacter baumannii. От вируса они взяли только его фермент деполимеразу, которая располагается на белковой оболочке патогена в виде шипиков. Задача деполимеразы — распознать бактерию и разрушить целостность ее оболочки, чтобы потом генетический материал вируса проник внутрь.
Ученый из Научно-технологического университета «Сириус» Максим Никитин описал новый механизм хранения информации в ДНК. Его открытие доказывает, что данные, которыми руководствовались ученые последние 70 лет, были неполными. Исследование стало прорывным в мире науки и опубликовано в одном из самых авторитетных научных журналов мира Nature Chemistry.
Максим Никитин руководит направлением «Нанобиомедицина» в Научно-технологическом университете «Сириус» Фото: Пресс-служба «Сириуса»
Исследователи из Университета «Сириус» использовали фермент вируса и прикрепили его к наночастицам из золота, которые широко используются в медицине для адресной доставки лекарств, в том числе в онкотерапии.
В «Сириусе» открыли новый способ хранения данных внутри ДНК
ЧитатьКак это работает? Чтобы диагностировать бактериальную инфекцию, у пациента берется мазок, в пробирку с которым добавляются наночастицы золота с прикрепленными к ним ферментами. Затем эта пробирка должна постоять одну минуту, в течение которой ферменты на наночастицах свяжутся со специфичными им бактериями. Для определения результата используют спектрофотометр — он фиксирует произошедшие изменения. То есть ученые делают быстрый скрининг и выбирают правильный фаг, который может побороть инфекцию.
Иллюстрация: © Элина Стоянова / «Сириус.Журнал»
Ученые запатентовали данный технический прием. Они планируют найти ему и другое применение. Возможно, он пригодится для разработки прикладных методов в медицине и создания наборов для выявления причин заболеваний.
Левша из «Сириуса» хочет «подковать» наноробота, убивающего раковые клетки
Читать
