Могут ли антибиотики лечить не только бактериальные инфекции, но и болезни человека?

По словам исследователей из Университета Иллинойса в Чикаго, антибиотики, используемые для лечения распространенных бактериальных инфекций, таких как пневмония и синусит, также могут использоваться для лечения заболеваний человека, таких как рак. По крайней мере, теоретически.


Как указано в новом Nature Communications В ходе исследования команда фармацевтического колледжа UIC показала в лабораторных экспериментах, что эукариотические рибосомы можно модифицировать, чтобы они реагировали на антибиотики так же, как прокариотические рибосомы.

Грибы, растения и животные, как и люди, являются эукариотами; они состоят из клеток с четко определенным ядром. С другой стороны, бактерии — это прокариоты. Они состоят из клеток, которые не имеют ядра и имеют различную структуру, размер и свойства. Рибосомы эукариотических и прокариотических клеток, которые отвечают за синтез белка, необходимого для роста и размножения клеток, также различаются.

«Некоторые антибиотики, используемые для лечения бактериальных инфекций, работают интересным образом. Они связываются с рибосомами бактериальных клеток и очень избирательно подавляют синтез белка. Некоторые белки можно производить, а другие — нет», — сказал Александр Манкин. Александр Нейфах Профессор медицинской химии и фармакогнозии Фармацевтического колледжа МСЖД и старший автор исследования. «Без этих белков бактерии умирают».

Когда люди используют антибиотики для лечения инфекции, клетки пациента не страдают, потому что лекарства не предназначены для связывания с рибосомами разной формы эукариотических клеток.

«Поскольку существует множество заболеваний человека, вызванных экспрессией нежелательных белков — это часто встречается при многих типах рака или нейродегенеративных заболеваний, например, — мы хотели знать, можно ли использовать антибиотик, чтобы остановить человеческую клетку. от производства нежелательных белков, и только нежелательных белков », — сказал Манкин.

Чтобы ответить на этот вопрос, Манкин и первый автор исследования Максим Светлов, доцент кафедры фармацевтических наук, обратились к дрожжам, эукариотам с клетками, похожими на клетки человека.

По словам Манкина, исследовательская группа, в которую вошли партнеры из Германии и Швейцарии, выполнила «крутой трюк». «Мы сконструировали дрожжевую рибосому, чтобы она больше походила на бактерии».

Команда Манкина и Светлова использовала биохимию и тонкую генетику, чтобы изменить один нуклеотид из более чем 7000 в дрожжевой рибосомной РНК, чего было достаточно для того, чтобы макролидный антибиотик — общий класс антибиотиков, который работает путем связывания с бактериальными рибосомами — действовал на дрожжи. рибосома. Используя эту модель дрожжей, исследователи применили геномное профилирование и структурный анализ с высоким разрешением, чтобы понять, как синтезируется каждый белок в клетке и как макролид взаимодействует с рибосомой дрожжей.