Новый метод лечения туберкулеза

Туберкулез поражает примерно четверть населения мира и убивает почти два миллиона человек в год. Микобактерии туберкулеза, возбудителя болезни, обладают способностью развивать устойчивость к антибиотикам, оставляя сотни тысяч людей без эффективного лечения.

Исследования, проведенные учеными центра Рокфеллера под руководством профессора Джека Фишмана и Элизабет Кэмпбелл, старшего научного сотрудника лаборатории Дарста, дают надежду на новое и мощное оружие против туберкулеза. Их работа фокусируется на антибиотике, который убивает M. tuberculosis в лаборатории, но пока не применялся в клинической практике. Объясняя, как действует препарат, их исследования позволяют разработать новые антибиотики, которые могут быть использованы для лечения больных туберкулезом.

Изучаемый антибиотик, фидаксомицин, быстро уничтожает M. tuberculosis в условиях лаборатории. Однако, чтобы быть эффективным лекарством против туберкулеза в реальном мире, антибиотик должен быть поглощен кишечником и достигать легких при пероральном приеме — то, что фидаксомицин не может сделать.
Мишенью антибиотика является фермент, называемый РНК-полимераза (РНКП), которая транскрибирует ДНК в РНК.
Ученые подозревали, что препарат работает, каким-то образом мешая работе этого энзима. Но они не знали, какие именно молекулы участвуют в этом процессе.
Однако, используя мощную технику визуализации, известную как криоэлектронная микроскопия, Кэмпбелл и ее коллеги смогли точно выяснить, как антибиотик поражает полимеразу.

Благодаря более ранним исследованиям команда уже знала, что версия фермента, найденного в M. tuberculosis, работает должным образом только в сочетании с белком под названием RbpA-фактор транскрипции, который не встречается у других бактерий. Ученые смогли доказать, что фидаксомицин связывается с RbpA и предотвращает фиксацию ДНК для транскрипции.

Работая с непатогенным кузеном M. tuberculosis под названием M. smegmatis, команда создала мутантную форму бактерий без части RbpA, которая взаимодействует с фидаксомицином. При воздействии антибиотика нормальные микобактерии не размножались. Мутанты, однако, процветали и размножались, подтверждая то, что исследователи уже подозревали: что RbpA является неотъемлемой частью механизма действия антибиотика.

Фармакологи могут использовать понимание того, как фидаксомицин работает, для разработки новых версий антибиотика, которые всасываются через кишечник, или для идентификации других препаратов, которые также инактивируют полимеразу. Антибиотики, связывающие RbpA, были бы очень полезны, поскольку они убивали бы только группу бактерий, содержащих RbpA. Антибиотики, которые убивают без разбора все бактерии, могут нанести значительный вред, уничтожая бактерий-симбионтов кишечника и вызывая развитие резистентности среди более опасных.