Ученые разработали искусственные ферменты для борьбы с устойчивыми к антибиотикам штаммами сибирской язвы. Распространение устойчивости к антибиотикам создает новые угрозы. Исследователи представили в журнале Американского химического общества метод, который позволяет преодолеть защитные механизмы сибирской язвы и дать иммунитету возможность бороться с инфекцией.

Bacillus anthracis — это тип бактерий, которые могут привести к заражению сибирской язвой в результате воздействия ее спор при проглатывании, вдыхании или порезе на коже. Инфекция может привести к затрудненному дыханию, кожным язвам или даже смерти. Учеными разработаны антибиотики для лечения этой инфекции, но со временем у бактерий возникает устойчивость к ним.

В своей работе ученые исследовали штамм Эймса. Это особо вирулентный вариант Bacillus anthracis. Его секрет скрывается в оболочке из поли-D-глутаминовой кислоты, которая действует как плащ-невидимка, помогая бактериям уклоняться от иммунной системы человека. Защитная оболочка крепится к бактериям при помощи фермента CapD. Исследователи обнаружили, что дополнительное введение этого фермента не увеличивает, а, напротив, ослабляет защиту. Ученые реконструировали фермент, а чтобы он дольше сохранялся в организме, усилили его полиэтиленгликолем (ПЭГ).

Ферменты разрушают защитную оболочку, открывая нейтрофилам путь к бактериям. Изображение: Khushie Matharoo et al., ACS Publications

Введение мышам такого белка увеличивало выживаемость при заражении штаммом Эймса. Молекулы фермента пробивают бреши в защитной оболочке, открывая иммунитету доступ к бактериям.

Чтобы еще больше повысить эффективность терапии, исследователи модифицировали фермент, обогащенный ПЭГ, соединив его с мышиными антителами к сибирской язве. При тестировании на мышиной модели эта конструкция просуществовала дольше, чем предыдущая версия без слитого антитела, хотя и обладала меньшей активностью. Исследователи полагают, что подобные стратегии лечения можно разработать и для борьбы с другими устойчивыми к антибиотикам бактериями.