Ученые всего мира борются с глобальной медицинской проблемой — растущей устойчивостью микробов к антибиотикам. Одни ищут современные препараты среди растительных веществ, другие синтезируют новые химические соединения. Чтобы средство попало в клиническую практику, ему нужно пройти долгий путь испытаний. Необходимо, чтобы лекарство не вредило собственным клеткам организма, то есть не обладало цитотоксичностью и при этом было эффективно против бактерий.
Исследователи из Казанского (Приволжского) федерального университета (КФУ) на основе коммерчески доступных соединений синтезировали новую сложную молекулу с антибактериальными свойствами. Сначала с помощью авторской методики и доступных реагентов они получили древовидные молекулы — дендримеры на основе трех разных по структуре ядер.
Затем на культурах патогенных бактерий и грибов, а также клеток печени, ученые изучили антибактериальные и токсические характеристики полученных дендримеров с разным 3D-строением ядер, чтобы понять, какие из синтезированных соединений и подавляют рост микроорганизмов и безопасны для клеток человека. Оказалось, что из всех полученных соединений выраженными антибактериальными свойствами обладала только древовидная молекула с конусовидным ядром. Кроме того, она имела низкую цитотоксичность в отношении клеток человека. Авторы решили совместить эту синтетическую молекулу с антибактериальным ферментом лизоцимом, выделенным из белка куриного яйца.
«В дальнейшем мы планируем продолжить исследования в области комбинированных антибактериальных препаратов на основе дендримеров. Особенно хотелось бы сосредоточиться на изучении полученных соединений в качестве средств доставки фармпрепаратов. Ну и, конечно, мы надеемся, что опубликованная статья заинтересует специалистов в области медицинской химии и исследование получит дальнейшее развитие», — рассказал руководитель проекта, заведующий кафедрой органической и медицинской химии КФУ Иван Стойков.
Аспирант Шиабиев Игорь получает целевые системы лизоцим/ дендримеры. Источник: Иван Стойков
Соединение лизоцима с молекулой-дендримером помогло «спрятать» белок от иммунных клеток организма и уберечь его от преждевременного разрушения. Более того, эксперименты с культурами бактерий Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк), вызывающих целый ряд заболеваний — от бронхита до менингита и сепсиса, — показали, что компоненты такого комплекса лизоцим и дендримеры усиливают антибактериальное действие друг друга примерно в три раза. Рост антимикробных свойств не повлек за собой увеличения цитотоксичности.
Дендримеры — перспективные соединениям для применения в медицине и фармации, рассказала «Известиям» директор научно-образовательного центра «Фармация» СамГМУ Минздрава РФ, доктор фармацевтических наук Татьяна Рязанова.
«Дендримерные соединения уже нашли широкое применение в качестве контрастных средств в магнитно-резонансной томографии как вещества доставки, в диагностике in vitro (в пробирке), бор-нейтрон-захватной терапии и других областях. Результаты этой работы расширяют представление об особенностях биологического действия дендримеров различного строения, их взаимодействии с лизоцимом и имеют большое практическое значение», — резюмировала эксперт.
Магистрант Пысин Дмитрий готовит образцы для изучения физико-химическими методами. Источник: Иван Стойков
«В итоге вот такое перспективное средство может оказаться очень трудно масштабируемым в массовом производстве или дорогим. Но то, что усилены антимикробные свойства без роста токсичности, это, конечно, хорошо. Безусловно, интересен сам принцип, то есть это древовидное объединение лекарств может оказаться перспективным средством доставки, о чем они и говорят», — рассказал эксперт.Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
