Совместное исследование ученых-биохимиков из Канады и Японии позволило разработать новый способ борьбы с опасными грибковыми инфекциями, которые, как и бактерии, укрепляют свою устойчивость к традиционным медикаментам. Об этом сообщает портал Eurekalert. Перевод основных положений публикации представлен изданием discover24.ru.
Большинство заболеваний, вызываемых грибками, относительно легко и без ущерба для здоровья излечиваются широко доступными медикаментами. Но есть и весьма опасные грибковые инфекции: такие типы грибков, как Candida, Cryptococcus и Aspergillus ежегодно становятся причиной миллионов смертей. При этом, как в случае с бактериями, устойчивость грибков к обычным лекарствам также растет во всем мире, и их опасность для людей в ближайшем будущем может заметно возрасти.
В настоящее время существует только три основных класса противогрибковых препаратов, и все они работают на принципе разрушения барьера, окружающего грибковые клетки. Как это ни парадоксально, современные методы лечения при этом очень специфичны, что означает: то, что убивает один вид грибка, может не убить другой.
Совместная научная группа из Центра устойчивых исследований RIKEN (CSRS) в Йокогаме (Япония) и Университета Торонто (Канада) поставила целью найти такой способ борьбы с вредными грибками, который был бы полезен против многих видов. Их подход заключался в том, чтобы сначала проверить обширное хранилище исходных образцов (NPDepo), имеющееся в RIKEN, на наличие четырех видов патогенных дрожжей – трех видов Candida и одного вида Cryptococcus, которые были определены Всемирной организацией здравоохранения как «критически угрожаемые» патогены для человека.
В ходе скрининга было выявлено несколько соединений, которые уменьшали рост грибов не менее чем на 50% у каждого из четырех видов, и после исключения тех, которые уже были известны, у исследователей остались три новые возможности. Среди этих трех один, наименее токсичный для клеток человека, также уменьшил рост Aspergillus fumigatus – чрезвычайно распространенной грибковой плесени, смертельной для людей с ослабленным иммунитетом. Название, данное этому соединению в RIKEN NPDepo, – NPD6433.
Затем для почти 1000 различных генов исследователи изучили, насколько NPD6433 подавлял рост грибковых дрожжей, когда отсутствовал один из ферментов. Они обнаружили, что сокращение только одного мультифункционального фермента – синтазы жирных кислот – делает грибки более восприимчивыми к NPD6433.
Этот результат позволил предположить, что NPD6433 действует путем ингибирования синтазы жирных кислот и, таким образом, предотвращает образование жирных кислот внутри грибковых клеток. Дальнейшие эксперименты показали, что NPD6433 и церуленин (другой ингибитор синтазы жирных кислот) совместно способны убивать многочисленные виды грибков в дрожжевой культуре.
В последнем эксперименте проверялось, насколько хорошо лечение NPD6433 работало на живом лабораторном модельном организме – черве Caenorhabditis elegans, зараженном патогенными дрожжами, которые могут вызывать системную инфекцию у людей после проникновения через кишечник. C. elegans был выбран потому, что его кишечный тракт с точки зрения биохимии работает так же, как и человеческий.
Испытания показали, что обработка инфицированных червей с помощью NPD6433 снизила их смертность примерно на 50%. Важно отметить, что это было верно для червей, зараженных дрожжами, которые были устойчивы к стандартным противогрибковым препаратам.
«Лекарственно-устойчивые грибки – это растущая проблема, и разработка новых лекарств дает надежду на борьбу с этими эволюционирующими патогенами. Наше исследование показывает, что нацеливание на синтез жирных кислот является многообещающей альтернативной терапевтической стратегией при грибковых инфекциях, которая может не требовать индивидуальных решений для отдельных видов», – отметила специалист RIKEN CSRS Йоко Яширода, ведущий автор исследования.