Учёные воскресили древние белки возрастом 160 млн лет для борьбы с супербактериями

Биологи из Университета Орегона воскресили доисторические белки возрастом до 160 миллионов лет, обладающие природными антимикробными свойствами. Восстановленные молекулы могут вдохновить на создание новых лекарств от инфекций, устойчивых к антибиотикам, — глобальной проблемы здравоохранения. Об этом рассказывает сайт Phys.org.

Исследование опубликовано в журнале PLOS Biology 25 августа. Учёные реконструировали пептиды — короткие фрагменты белков, — восходящие к самым ранним плацентарным млекопитающим, к которым относятся и люди. В лабораторных тестах некоторые вымершие пептиды оказались более эффективными против устойчивых бактерий, чем их современные аналоги.

В центре работы — лактоферрин, иммунный белок, встречающийся почти во всех жидкостях организма, кроме крови: в грудном молоке, слезах, слюне и слизи. Его главная функция — удерживать железо от патогенов, которые нуждаются в нём для размножения. Кроме того, лактоферрин содержит пептид, пробивающий дыры в бактериальных мембранах.

Ведущий автор Титас Сил сравнила гены лактоферрина у современных организмов, включая человека и коров, и статистически восстановила последовательности их общих предков. Синтезировав древние гены, она протестировала пептиды против Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Streptococcus. Пептиды ранних предков повреждали мембраны, но бактерии восстанавливали их, а вот пептиды более поздних млекопитающих, возрастом в несколько миллионов лет, действовали сильнее, иногда превосходя человеческие версии.

Разница объяснялась одной мутацией в аминокислотной цепи. «Удивительно, как малые изменения в этих доменах дают такие большие эффекты», — отметил старший автор Мэтт Барбер. Он добавил, что в клинических испытаниях уже использовались производные человеческого лактоферрина, но эволюция может усилить их активность без больших изменений.

Авторы предупреждают, что новые лекарства появятся не сразу: пептиды менее стабильны, чем антибиотики, и быстро разрушаются в организме. Тем не менее, понимание эволюции антимикробных пептидов поможет предвидеть устойчивость патогенов и разрабатывать комбинированные методы лечения, которые труднее обойти.