«Чувство кворума»: российские учёные нашли способ разрушить устойчивость опасных грибков к лекарствам

Научная группа химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова представила технологию, которая может кардинально изменить подход к лечению грибковых инфекций. Разработанное соединение не убивает патогены напрямую, а лишает их способности к коллективной обороне, повышая эффективность стандартных препаратов в тысячи раз. Это открытие бросает вызов «тихой пандемии» — глобальному кризису антимикробной резистентности, который ежегодно уносит миллионы жизней.

Молекулярный «телеграф» патогенов: как грибки координируют атаку

Долгое время считалось, что устойчивость грибков к лекарствам — результат случайных мутаций. Однако биологи выявили более сложный механизм. Патогенные микроорганизмы обладают так называемым «чувством кворума»: они общаются друг с другом с помощью особых молекул-сигналов. Такая химическая коммуникация позволяет колонии синхронно активировать защитные гены и вырабатывать соединения, нейтрализующие действие лекарств. Исследователи из МГУ нашли способ разорвать эту систему связи. Ключевым элементом стал фермент лактоназа, который разрушает сигнальные молекулы (лактоны). Без возможности обмена опытом грибки теряют способность к скоординированной защите и становятся уязвимыми для стандартной терапии.

Синергия ферментов и антибиотиков

Процесс подбора эффективной комбинации оказался нетривиальной задачей. Многие распространенные противогрибковые пептиды не только атакуют патоген, но и подавляют активность самой лактоназы. Ученым пришлось провести серию экспериментов, чтобы найти совместимые пары. В результате были отобраны три препарата: бацитрацин, колистин и полимиксин. По отдельности эти антибиотики практически неэффективны против грибковых культур. Однако в связке с лактоназой их действие усиливается кратно:

• Бацитрацин — в 100 раз;
• Колистин — в 2 тысячи раз;
• Полимиксин — в 5 тысяч раз.

Такое усиление наблюдается в отношении всех протестированных штаммов патогенных грибов. По словам профессора кафедры химической энзимологии МГУ Елены Ефременко, следующим этапом станет тестирование полученных комбинаций против смешанных популяций микроорганизмов. В природе грибки часто образуют консорциумы с бактериями или микроводорослями, что делает их особенно опасными. Разработанная методика потенциально способна разрушать и такие сложные сообщества. Еще недавно проблема резистентности грибков к лекарствам рассматривалась как узкоспециализированная медицинская задача. Однако статистика ВОЗ рисует иную картину: ежегодно около 3,8 млн смертей в мире связаны с последствиями инвазивных микозов. Традиционные противогрибковые средства постепенно теряют эффективность, а новые разрабатываются медленно. Именно поэтому подход, основанный не на создании нового токсичного агента, а на «разоружении» уже известных патогенов, выглядит особенно перспективным. Если дальнейшие исследования подтвердят безопасность и эффективность метода для человека, это может стать первым шагом к созданию принципиально нового класса комбинированных препаратов, способных сломать механизм распространения «тихой пандемии».