16 октября 2023
Ученые Университета «Сириус» запатентовали наноагенты для скрининга суперпатогенов
Научно-технологический университет «Сириус» получил патент на наноагенты для скрининга патогенных штаммов бактерий с множественной лекарственной устойчивостью и способ получения. Один из авторов патента – Максим Никитин, руководитель направления «Нанобиомедицина». В Университете «Сириус» сейчас активно изучают новые подходы к профилактике и преодолению антибиотикорезистентности. Ведь она стала общемировой проблемой. По данным ВОЗ, из-за лекарственно-устойчивых заразных заболеваний ежегодно умирают минимум 700 тыс. человек. Не поддающиеся истреблению микробы встали в один ряд с глобальным изменением климата и прочими проблемами планетарного масштаба. Подробнее о проблеме рассказали в «Сириус.Журнал».
Резистентность к антибиотикам в ближайшее время может стать реальной угрозой человечеству. Мировая система здравоохранения уже столкнулась с ростом числа инфекций, вызванных устойчивыми к существующим антибиотикам микроорганизмами. Ежегодно от штаммов, которые не поддаются лечению традиционными препаратами, умирают почти 700 тыс. людей по всему миру. Причин этому несколько, в том числе и бесконтрольное применение антибиотиков в сельском хозяйстве и массовое использование антибиотиков во время пандемии COVID-19. Поэтому разработка способов профилактики и преодоления антибиотикорезистентности является важнейшей задачей для научного сообщества.
Один из подходов в борьбе с бактериями — фаговая терапия. Фаги, или бактериофаги, — это вирусы, которые поражают бактерии. Как и другие подобные инфекционные агенты, они видоспецифичны. Иначе говоря, определенный штамм вируса атакует только некоторые штаммы бактерий. Подобную избирательность удобно использовать для выявления конкретных патогенов и борьбы с ними. Команда ученых «Сириуса» во главе с Максимом Никитиным решила использовать фаги для противодействия одному из самых распространенных возбудителей внутрибольничных инфекций во всем мире — бактерии Acinetobacter baumannii. От вируса взяли только его фермент деполимеразу, которая располагается на белковой оболочке патогена в виде шипиков. Задача деполимеразы — распознать бактерию и разрушить целостность ее оболочки, чтобы потом генетический материал вируса проник внутрь.
Исследователи использовали фермент вируса и прикрепили его к наночастицам из золота, которые широко используются в медицине для адресной доставки лекарств, в том числе в онкотерапии.
Как это работает? Чтобы диагностировать бактериальную инфекцию, у пациента берется мазок, в пробирку с которым добавляются наночастицы золота с прикрепленными к ним ферментами. Затем эта пробирка должна постоять одну минуту, в течение которой ферменты на наночастицах свяжутся со специфичными им бактериями. Для определения результата используют спектрофотометр — он фиксирует произошедшие изменения. То есть ученые делают быстрый скрининг и выбирают правильный фаг, который может побороть инфекцию.
Ученые запатентовали данный технический прием. Они планируют найти ему и другое применение. Возможно, он пригодится для разработки прикладных методов в медицине и создания наборов для выявления причин заболеваний.
Напомним, что раннее руководитель направления «Нанобиомедицина» Максим Никитин описал новый механизм хранения информации в ДНК. Его открытие доказывает, что данные, которыми руководствовались ученые последние 70 лет, были неполными. Исследование стало прорывным в мире науки и опубликовано в одном из самых авторитетных научных журналов мира Nature Chemistry.