Результати цього дослідження можуть стати проривом в медицині і фармакології. Виявляється, шкідливі для організму бактерії можна не вбивати, атакуючи потужними зарядами антибіотиків, а ввести в оману і таким чином знешкодити. Такий варіант лікування для організму абсолютно безпечний, не дає ніяких шкідливих наслідків, не викликає побічних ефектів.
Учені б'ють на сполох - ера антибіотиків добігає кінця. Фото: Олег Прасолов
- Щоб обдурити будь-яку бактерію, в тому числі і шкідливу, треба зрозуміти, як вона працює з надходить із зовнішнього світу інформацією, - пояснює кореспонденту "РГ" кандидат фізико-математичних наук з МФТІ Іван Гущин. - Відомо, що будь-яка клітина відділена від зовнішнього світу щільною мембраною, через які не проникають ніякі хімічні речовини. Подібна внутрішня стабільність і є головна умова для її життєдіяльності. А щоб дізнатися, як там на "великій землі", клітина використовує спеціальні засоби зв'язку. Найбільш універсальний - це білок киназа, який живе або в самій мембрані, або по сусідству. Білок ловить сигнал зовні клітини і передає всередину. Але ось як конкретно вона це робить, який механізм передачі інформації, відомо не було. Нашій групі вдалося його відкрити.
Для цього вченим довелося застосувати дуже витончені методи рентгенівської кристалографії і отримати з атомарної точністю структуру білка киназа кишкової палички. Більш того, зафіксувати її в двох станах: до появи сигналу з зовнішнього світу і після. І тільки зіставивши їх, вдалося зрозуміти, як клітина спілкується із зовнішнім світом. Що ж виявилося? "Ми побачили, що у клітини кишкової палички є три блоки, через них проходять кілька спіралей, - каже Гущин. - Перший блок розташований зовні клітини, по суті, це рецептори, які захоплюють якусь молекулу, яка з'явилася біля клітки. Після захоплення ці спіралі починають обертатися і переміщатися вгору і вниз подібно поршням. Це рух через другий блок, розташований в мембрані, передається всередину клітини, і саме воно є для неї інформацією про те, що відбувається зовні. і, нарешті, третій блок, що знаходиться вже всередині клітини , при нимает рішення про подальші дії.
Розшифровка механізму передачі інформації - це прорив, який відкриває абсолютно новий спосіб боротьби, перш за все з інфекційними хворобами. Вчені мають намір обдурити бактерії, зігравши на сам принцип їх проникнення в організм. Справа в тому, що бактерії спілкуються між собою, виділяючи специфічне речовина. Якщо бактерій мало, ці сигнали слабкі, і мікроорганізми поводяться неактивно, як би напівсонні. Але якщо починають активно розмножуватися, то сигнал стрімко наростає і стає набатом до атаки. Бактерії прокидаються, і вже ніякої імунітет не може зупинити таку орду.
Небезпечні бактерії можна не вбивати, атакуючи антибіотиками, а ввести в оману і таким чином знешкодити
- Цю атаку можна придушити в самому початку, вступивши з бактерією в своєрідну радіогри. Мета - не допустити бактеріям подавати сигнал до розмноження, блокуючи його іншим сигналом, - каже Гущин. - Алгоритм знешкодження приблизно наступний. Знаючи структуру білка киназа бактерії, треба створити таку обманку, щоб розповсюджувач хвороби її проковтнув і залишався в напівсонному стані. Говорячи образно, прийнявши "чужака" за свого, чи не активізувався, що не почав розмножуватися і шкодити організму.
Такий спосіб має багато плюсами в порівнянні з антибіотиками. Адже ліки вбиває не тільки бактерії, але і корисну мікрофлору, завдає шкоди багатьом органам. Крім того, бактерії до них пристосовуються і навіть з'являються супербактеріі, яким не страшні ніякі антибіотики. Вчені навіть б'ють на сполох - ера антибіотиків добігає кінця. Боротьба за допомогою "радіогри" позбавлена цих недоліків. Вона безпечна для організму і не має ніяких подібних ефектів, до неї бактеріям неможливо пристосуватися.
Це дослідження може відкрити абсолютно новий напрямок у фундаментальній і прикладній науці. Втім, самі вчені підкреслюють, що вони тільки на початку шляху. Перш за все треба розібратися зі структурами бактерій різних інфекційних хвороб і створити для них "обманки". І тоді можна починати витісняти антибіотики.
Інфографіка "РГ": Олександр Смирнов / Юрій Медведєв