Ученые из Университета Бата обнаружили два новых типа молекул, которые могут стать основой для лекарств против туберкулеза.

Результаты опубликованы в издании Journal of Biological Chemistry.

Туберкулез — вторая по смертности инфекция после COVID-19, ежегодно уносящая 1,3 миллиона жизней. Особенно он опасен для людей с ВИЧ и жителей бедных регионов. Хотя вакцины и лекарства существуют, лечение сложное, а устойчивые к антибиотикам формы болезни встречаются все чаще.

Исследователи изучили фермент MCR, который помогает бактерии туберкулеза перерабатывать холестерин в энергию. Если его заблокировать, бактерия лишится питания. Ученые нашли 12 соединений из двух химических групп, которые подавляют работу MCR. С помощью рентгеновской кристаллографии они получили 3D-модели фермента с этими веществами и без них. Оказалось, механизм работы MCR не такой, как думали раньше.

Рентгеновская кристаллография — метод, позволяющий увидеть расположение атомов в молекуле. Кристалл вещества облучают рентгеном, а затем по картине дифракции восстанавливают его 3D-структуру. Без этого невозможно разрабатывать точные лекарства.

Теперь можно создавать более эффективные ингибиторы, которые усилят существующие методы лечения.

Мэтью Ллойд, руководитель исследования:

Впервые мы точно увидели, как соединения связываются с ферментом, и измерили силу их взаимодействия. Это большой шаг к созданию новых лекарств.

Рави Ачарья, специалист по структурной биологии:

Теперь мы знаем, какие молекулы стоит исследовать дальше. Следующий этап — поиск еще более мощных ингибиторов.

Открытие может помочь не только в борьбе с туберкулезом. Аналогичный человеческий фермент AMACR — перспективная мишень для лечения рака простаты. Пока его структура не расшифрована, но новые данные проливают свет и на его работу.

Исследование финансировалось правительством Ботсваны и стало частью 20-летнего сотрудничества ученых. Теперь команда планирует изучить, как другие соединения взаимодействуют с MCR, чтобы улучшить будущие препараты.

Польза исследования

• Главный плюс — точечное воздействие. Если создать лекарство, блокирующее MCR, бактерия лишится энергии без вреда для человека. Это снизит токсичность терапии и, возможно, сократит сроки лечения.
• Второй плюс — удар по устойчивым штаммам. Поскольку MCR не является мишенью текущих антибиотиков, новые препараты могут обойти резистентность.
• Третий бонус — перекрестное применение. Понимание работы MCR приближает нас к созданию лекарств против рака, ведь человеческий аналог AMACR играет роль в развитии опухолей.

Исследование in vitro (в пробирке) — лишь первый шаг. Не факт, что найденные соединения будут так же эффективны в живом организме. Кроме того, MCR — не единственный фермент, который бактерия использует для питания. Если у нее есть обходные пути, лекарство может оказаться бесполезным.

Ранее ученые сообщили, что ИИ диагностирует туберкулез на 9% точнее врачей.