Земноводные живут в условиях, далёких от стерильных, например, в водоёмах, где обитает множество микроорганизмов. Тем не менее, они прекрасно чувствуют себя в такой среде.
Для защиты от патогенных микроорганизмов зернистые железы земноводных выделяют защитные вещества, включая антимикробные пептиды. Механизм их действия очень широк: от прямой бактерицидной активности до влияния на иммунную систему хозяина. Универсальность этих пептидов даёт преимущество перед традиционными антибиотиками: пептиды сохраняют эффективность даже после длительного воздействия возбудителя, что снижает вероятность развития антибиотикорезистентности.
Более десяти лет назад китайские учёные обнаружили в секрете жабы Андерсона (Odorrana andersonii) антимикробный пептид андерсонин-D-1 (AndD1). Проблема его постоянного использования заключалась в том, что он образовывал изолированные агрегаты, что затрудняло его применение и усиливало токсичность.
В новой работе группа учёных под руководством специалистов из Университета Пенсильвании решила изменить структуру этого пептида таким образом, чтобы улучшить его биодоступность и безопасность, одновременно повысив антимикробную активность.
Американские учёные получили новый антибиотик путём сложной модификации антимикробного пептида, выделенного из желёз Odorrana andersonii: они удалили фенилаланин с N-конца AndD1, аминировали C-конец, а отдельные его аминокислоты заменили на лизин и лейцин.
В доклинических испытаниях «усовершенствованный» AndD1 показал эффективность против грамотрицательных бактерий и был безопасен для клеток человека. Несколько химических вариантов синтетического пептида тестировались против ряда штаммов Escherichia coli, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis и Staphylococcus aureus. Пептиды продемонстрировали эффективность против почти всех бактерий, кроме стафилококков, что указывает на специфичность AndD1 к грамотрицательным бактериям.
Дополнительные эксперименты показали, что даже после месяца постоянного воздействия бактерии не развили резистентность к этому пептиду. В экспериментах на культурах клеток человека AndD1 оказался нетоксичным.
Учитывая высокий потенциал антимикробного пептида, разработчики новой молекулы продолжат доклинические испытания, а затем планируют получить разрешение на клинические исследования.
