Исследователи Тель-Авивского университета открыли новый – более естественный и безопасный для человеческого организма (по сравнению с антибиотиками) метод лечения бактериальных инфекций. Это настоящий научный прорыв, который открывает перед учёными новые горизонты для создания более щадящих методов лечения заболеваний бактериальной этиологии.
Антитела против антибиотиков
В течение последних ста лет антибиотики были и остаются основным средством для лечения бактериальных инфекций. Антибактериальные препараты представляют собой химические вещества, которые не встречаются в организме человека в естественных условиях, и их цель – убить определенные клетки, в данном случае – бактериальные. Однако, поскольку бактериальные клетки и клетки человеческого организма имеют много общих биологических механизмов, спектр антибиотиков, которые можно применять без вреда для пациентов, весьма ограничен. Так, например, механизм построения клеточной оболочки многих бактерий является общим для многих других клеток, таких как клетки человека и животных, и его повреждение вызовет повреждение всех систем организма, а не только бактериальных клеток. Это ведёт к тому, что в итоге человечество может остаться без эффективного антибиотика, который сможет бороться с бактериями без вреда для пациента.
Сотрудники лаборатории доктора Натали Фройнд из медицинского факультета Саклера в Тель-Авивском университете в последние годы исследовали биологическую альтернативу известному антибиотику. Этой альтернативой стали антитела. Антитела – это белки, которые естественным образом вырабатываются в организме человека в ходе нормального иммунного ответа. В настоящее время антитела широко используются во многих клиниках для лечения рака и аутоиммунных заболеваний.
В ходе нового революционного исследования, проведенного доктором Натали Фройнд и докторантом Авиа Уотсон, учёные смогли выделить антитела, которые могут подавлять рост бактерий туберкулеза у лабораторных мышей. Источник антител – сам человеческий организм, и они могут быть альтернативой обычным синтетическим антибиотикам. Исследование было проведено в сотрудничестве с лабораториями США и Китая и опубликовано в престижном научном журнале Nature Communications.
Почему туберкулёз?
Исследователи выбрали туберкулез, болезнь, вызываемую бактерией Mycobacterium tuberculosis, в качестве экспериментального примера и впервые смогли создать эффективное лечение, основанное на антителах к бактериальному заболеванию. Они выбрали именно туберкулез, потому что, хотя вакцина против данного заболевания была разработана ещё 100 лет назад, она неэффективна для взрослых и не предотвращает заражение. Кроме того, в последнее время развивается все больше и больше устойчивых штаммов болезни, и единственное доступное сегодня лечение – антибиотикотерапия – неэффективно против них. Поскольку это очень заразные бактерии, которые передаются воздушно-капельным путём и наносят вред здоровью, распространение устойчивых к лечению штаммов туберкулеза представляет собой реальную опасность. Сегодня около четверти населения мира инфицировано туберкулезом, около 200 больных ежегодно выявляют в Израиле.
«Развитие молекулярной медицины позволяет нам побеждать бактерии новыми способами, не основанными на химических веществах. Это является решением для борьбы с устойчивыми бактериями», — говорит доктор Фройнд. Эффективность антибиотиков снижается. Бактерии проявляют устойчивость к значительному количеству антибиотиков, и в результате во многих случаях врачи затрудняются подобрать подходящий препарат для лечения заболевания. «Наше исследование является первым доказательством осуществимости того, что использование моноклональных антител может быть эффективной альтернативой в борьбе с бактериальными патогенами», — отмечает доктор Фройнд.
Блокирование активности фосфорного насоса в бактериальной оболочке
Следует отметить, что до сих пор из-за размера и сложности туберкулезной палочки попытки выделить против нее моноклональные антитела не приносили результатов. Но теперь исследователи из лаборатории доктора Фрейнд смогли сосредоточиться на фосфорном насосе в бактериальной оболочке, который используется бактерией для снабжения клетки энергией после заражения, и выделить два типа антител, которые блокируют активность данного механизма.
Исследователи обнаружили, что пассивное введение каждого из антител лабораторным мышам снижало бактериальную нагрузку на 50% по сравнению с мышами, которые не получали такую вакцину. Помимо этого, было обнаружено, что эти антитела эффективны против трех различных штаммов бактерий туберкулеза. Поэтому ожидается, что вакцина будет эффективна против многих других штаммов, в том числе резистентных.
Теперь, после успеха исследования, сотрудники лаборатории доктора Фройнд изучают возможность расширения «биологических» альтернатив антибиотикам для применения в лечении других заболеваний.
