В университетской теплице обнаружен новый противогрибковый препарат

Группа исследователей из Университета Макмастера обнаружила новый класс препаратов, который однажды может привести к прорыву в лечении опасных грибковых инфекций.

Новые молекулы — кониотины

Новые молекулы, получившие название кониотины, были выделены из грибка, обитающего на растениях, под названием Coniochaeta hoffmannii. Образцы были собраны в биологической теплице Университета Макмастера, расположенной на территории кампуса.

Ответ на острую потребность

Подробное описание этого открытия было опубликовано в журнале Nature Communications. Это открытие отвечает на острую потребность в новых противогрибковых лекарствах.

Профессор биохимии и биомедицинских наук в Университете Макмастера и главный исследователь нового исследования Джерри Райт говорит: «Существует огромная и растущая клиническая потребность в новых препаратах, которые нацелены на грибковые инфекции. В отличие от антибиотиков, которых существует десятки различных классов, одобренных для использования в клиниках, на рынке сейчас представлено всего три класса противогрибковых препаратов».

Ограниченный арсенал

Райт объясняет, что ограниченный арсенал противогрибковых препаратов обусловлен двумя факторами. Во-первых, хотя вызывающие болезни грибки микроскопичны, как бактерии и вирусы, они на самом деле более тесно связаны с людьми, чем с другими микробами. «Поэтому то, что убивает грибки, может убить и нас», — говорит он. Это делает поиск противогрибковых препаратов, безопасных для потребления человеком, настоящей проблемой.

Во-вторых, большинство грибов не могут выдержать внутреннюю температуру тела человека и обычно погибают до того, как могут вызвать серьёзную инфекцию. Именно поэтому грибковые инфекции обычно возникают на коже, а не внутри организма.

Изменение уровня срочности

Уровень срочности изменился за последние 15 лет или около того. В 2009 году появился новый патоген — грибок Candida auris, который процветает при более высоких температурах и может быть чрезвычайно устойчивым к лекарствам.

Потенциальная активность против C. auris

Лаборатория Райта обнаружила, что кониотины не только атакуют C. auris и несколько других грибковых патогенов, но и делают это, не повреждая клетки человека. Новые молекулы действуют иначе, чем любые другие противогрибковые препараты, представленные на рынке. В то время как большинство из них нацелены на белки и мембраны, кониотины вместо этого связываются с клеточной стенкой грибка.

Райт, член Института исследований инфекционных заболеваний Майкла Г. ДеГроота в Университете Макмастера, сравнивает клеточную стенку с конфетной оболочкой M&M — защитной оболочкой, которая обеспечивает структурную целостность того, что находится внутри. Нарушение этой структуры, как это делают кониотины, коренным образом меняет выживаемость организма.

Открытие нового класса препаратов

Сюйфэй Чен, научный сотрудник лаборатории Райта и первый автор новой статьи, идентифицировала новый класс препаратов с помощью процесса, называемого префракционированием, который позволяет учёным выделять конкретные молекулы из сложных химических смесей.

«Со времён золотого века открытия антибиотиков прогресс замедлился, в основном из-за частого повторного открытия известных соединений, — говорит она. — Чтобы решить эту проблему, мы внедрили подход скрининга с префракционированием для нацеливания на упущенные из виду или замаскированные метаболиты. Объединив масс-спектрометрию, метаболомику и вычислительный анализ, я смогла обнаружить эту ранее скрытую молекулу».

Используя тот же процесс, лаборатория Райта недавно обнаружила новый класс антибиотиков. Они также использовали префракционирование для выявления нескольких других новых кандидатов в лекарственные препараты, которые всё ещё находятся на стадии изучения.

«Что действительно удивительно, так это то, что мы проверили только около 5% химической библиотеки, которую мы создали здесь, в Университете Макмастера, — говорит Райт. — У нас есть огромный, в значительной степени неизведанный химический простор, и экономичный способ сократить повторное открытие известных соединений. Кто знает, что ещё там?»

Команда Райта стремится продвинуть кониотины по пути разработки. Следующие шаги, по его словам, включают производство их в больших масштабах с помощью ферментации и разработку нового класса препаратов, чтобы в конечном итоге их можно было вводить внутривенно (IV).

Предоставлено Университетом Макмастера.

Источник