Стійкість бактерій до відомих людству антибіотиків розвивається так швидко, що звичні і нескладні інфекції знову стають убивчими. Науковці змушені якнайшвидше розробити новітній ефективний антибіотик. Про те, як над цим працюють у Львові, Tvoemisto.tv розповів доктор біологічних наук, заступник директора Інституту біології клітин Костянтин Дмитрук.

За даними ВООЗ, пише на своїй фейсбук-сторінці докторка Уляна Супрун, у світі щороку внаслідок антибіотикорезистентності помирають 700 тисяч людей, 230 тисяч з них – через мультирезистентний туберкульоз. Якщо нічого не робити, то вже у 2050 році кількість смертей через хвороби, що колись лікували антибіотики, сягне 10 мільйонів. Водночас темпи розробки і виробництва нових антибіотиків швидко знижуються, адже невигідно вкладати величезні гроші у те, що вже за кілька років може стати непомічним.

Читайте також: «Важких» хворих на Covid-19 побільшало через безконтрольний прийом антибіотиків, – лікар

Робота львівських науковців ведеться у межах ґранту у 5 млн гривень від Національного фонду наукових досліджень. Її результати мають оприлюднити у вигляді звіту вже наприкінці 2021 року. Костянтин Дмитрук каже, що не йдеться про промислове виробництво антибіотика – наразі вчені працюють над тим, щоб принаймні з’явилась можливість такого виробництва. Адже у природі цей антибіотик є у надто малій кількості.

Костянтин Дмитру. Фото: Високий замок

Костянтин Дмитрук називає стійкі до ліків штами бактерій «супербактеріями», але у природі є річ, що може їх обманути, лише люди мають придумати, як продукувати її у потрібних кількостях.

«Людина мусить мати нові засоби боротьби із бактерією. Усе гострішою стає проблема множинної стійкості до антибіотиків, а все через те, що антибіотики часто використовують нераціонально», – говорить Костянтин Дмитрук і додає, що у час пандемії люди часто помирають не через захворювання, викликані вірусом, а через вторинні бактерійні інфекції.

Антибіотик, над яким працюють львівські науковці – розеофлавін. Це природна сполука, що виробляють бактерії Streptomyces davawensis. Особливість антибіотика у тому, що він природний, але у цьому ж і складність.

«Він дуже незручний у культивуванні, у великих масштабах, у промисловості це робити дуже складно», – додає Костянтин Дмитрук.

Читайте також: Як працює та чи дієве донорство плазми крові у Львові

Тож в Інституті біології клітин працюватимуть над продуцентом (організм, що продукує органічні речовини із неорганічних сполук – ред.) нового антибіотика. Для цього використають дріжджі, що працюватимуть, як «фабрика».

Спочатку, розповідає Костянтин Дмитрук, науковці виділять гени, що забезпечують синтез розеофлавіну у бактерії, потім оптимізують склад цих генів для роботи в новому продуценті і перенесуть їх у дріжджі. Після аналізу здатності дріжджів продукувати необхідну речовину, імовірно, ще знадобиться «тюнінг».

«Ми маємо підібрати таку комбінацію генів, щоби синтез цієї сполуки був максимально ефективний в лабораторних умовах», – пояснює науковець.

«У природі антибіотик продукується бактеріями у мізерних кількостях. Проводити якісь експерименти з пацієнтами – неможливо. Але люди його побачили, виділили невеличку кількість, визначили, з чого складається ця сполука і дослідили її властивості. Вона має навіть протиракові властивості», – розповідає Костянтин Дмитрук.

Читайте також: Нам бракує мишей. Як у Львові розробляють вакцину від коронавірусу

Раніше, говорить вчений, німецькі науковці пробували створити продуцент нового антибіотика на мікробі, що продукує його природно, утім, вони зіштовхнулись із обмеженнями у культивуванні. А от синтез на дріжджах він вважає перспективним. 

«Дріжджі вже синтезують цей антибіотик, але ми маємо ідеї, як його вдосконалити», – каже Костянтин Дмитрук.

Ідеться про те, що дріжджі синтезують рибофлавін – вітамін В2, що широко використовують у фармацевтиці, у сільському господарстві тощо. А розеофлавін – токсичний аналог рибофлавіну.

«Наша мета – змусити дріжджі-продуценти рибофлавіну продукувати розеофлавін», – каже науковець.   

Особливість нового антибіотика в тому, що він «маскується» під вітамін: бактерія його захоплює, а він руйнує її зсередини.

«Вітаміни зв’язуються з білками і дають їм можливість правильно функціонувати – без них білок просто структурна частина. Уявімо, що до білка приєднався не вітамін, а модифікований вітамін, який, замість того, щоби змушувати білок працювати, руйнує його. Це ніби вводити в клітину троянського коня – усі його прийняли за свого, а він зупинив всі реакції», – пояснює Костянтин Дмитрук.

Читайте також: «Сьогодні я не поцілую тебе на ніч». Репортаж із Covid-відділення у Львові

Розеофлавін – антибіотик широкого спектра. Він здатен боротись з бактеріями, що викликають сибірку (міжнародна назва – антракс – ред.), з пневмококами, що провокують пневмонії, та з багатьма іншими патогенними організмами, говорить розробник.

Утім, коли антибіотик з’явиться у промисловому виробництві – невідомо, як і те, чи з’явиться взагалі.

«Неправильно вважати, що ми розробимо антибіотик, запакуємо і продамо його в аптеки. Такого не буде. Це дуже довгий шлях. Його спершу потрібно напрацювати, виготовити, а в Україні немає жодного промислового ферментера, біореактора, який би міг бути включений до продукції біомедичних речовин», – дещо розчаровано говорить Костянтин Дмитрук.

Робота львівських науковців полягає в тому, аби придумати, як можна виготовляти цей антибіотик в промислових масштабах.

«Результатом має стати штам чи штами дріжджів, які продукують розеофлавін у потрібних кількостях – ідеться про десятки міліграмів в літрі. До кінця 2021 року має бути звіт», – каже науковець.

Потрібний для роботи ферментер науковці планують купити за ґрантові кошти, що очікують отримати вже днями. Після цього – проведуть тендер. Нагадаємо, що про переможців конкурсу наукових проєктів стало відомо ще у вересні.

Додамо, що в Інституті біології клітин науковці також працюють над розробкою вакцини від коронавірусу. Про це читайте детальніше у інтерв’ю із директором Інституту Андрієм Сибірним.

Вікторія Савіцька

Головне зображення: Unsplash

Повна або часткова републікація тексту без письмової згоди редакції забороняється і вважається порушенням авторських прав.