Эволюция опасных микроорганизмов протекает очень быстро, и человечество вынуждено постоянно изобретать новые препараты для борьбы с ними. Одним из перспективных кандидатов на эту роль являются антимикробные пептиды.

Защищаться от инфекций необходимо не только человеку, но и всему живому. Защитные пептиды, представляющие собой короткие цепочки белков, были обнаружены в растениях, гемолимфе насекомых, человеческих клетках-нейтрофилах и в слизи, покрывающей кожу лягушек. Эти короткие цепочки аминокислот эффективно уничтожают как бактерии, так и грибы и вирусы, включая штаммы бактерий, устойчивых к антибиотикам.

В Институте химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБиФМ) СО РАН исследуются механизмы взаимодействия антимикробных пептидов с патогенными микроорганизмами с помощью электронной микроскопии. Этот метод позволяет увидеть, что происходит с микробом под воздействием различных веществ. По словам Елены Рябчиковой, руководителя группы электронной микроскопии, это является убедительным доказательством, аналогичным патологической анатомии в медицине.

Антимикробный эффект пептидов зависит от их электрического заряда. Исследователи проверяли эффективность антимикробных пептидов на золотистом стафилококке и грибке рода Кандида. Первый представляет собой серьезную проблему для врачей, а второй, ранее вызывавший только молочницу, теперь имеет штаммы, способные привести к летальному исходу. Ученые наблюдали повреждение клеточной стенки и мембраны микроорганизмов уже через минуту инкубации с препаратом пептида.

Работа над новыми препаратами требует тщательной проверки их безопасности для человека. Исследования проводятся на клеточных культурах, однако полученные данные часто не коррелируют с испытаниями на животных. Для решения этой проблемы в доклинических испытаниях используют сфероиды — трехмерные клеточные модели, которые лучше отражают структуру внутренних органов.

Микроорганизмы демонстрируют удивительную способность к выживанию и адаптации, что требует от исследователей поиска новых препаратов. Пептиды могут стать одними из самых эффективных средств в этой борьбе. Однако они не единственные кандидаты на роль «золотой пули» фармакологии будущего. Большой интерес вызывают малые интерферирующие РНК, способные подавлять синтез белков в клетках. Препараты на их основе уже применяются в клиниках для лечения наследственных заболеваний. В ИХБиФМ СО РАН была разработана система доставки таких молекул на основе наночастиц золота, что открывает новые горизонты в лечении различных заболеваний.