Молекулярные «деревья» помогут создать антибиотики нового поколения

Ученые из Казанского (Приволжского) федерального университета  придумали простой и экономичный метод синтеза, который позволяет получать новое эффективное антибактериальное соединение с разветвленной древовидной структурой.

Чтобы усилить антибиотические свойства такого молекулярного «дерева», его еще называют дендримером, исследователи добавили к нему фермент лизоцим, разрушающий клеточные стенки бактерий. Получившееся комплексное вещество в три раза эффективнее подавляло рост грамположительных и грамотрицательных бактерий, чем лизоцим и дендримеры по отдельности.

В итоге в КФУ на основе коммерчески доступных соединений синтезировали новую сложную молекулу с антибактериальными свойствами. Она имела низкую цитотоксичность в отношении клеток человека. Авторы решили совместить эту синтетическую молекулу с антибактериальным ферментом лизоцимом, выделенным из белка куриного яйца.

Лизоцим — природный антимикробный агент, но лекарства на его основе часто вызывают аллергию, а также быстро разрушаются. Соединение лизоцима с молекулой-дендримером помогло «спрятать» белок от иммунных клеток организма и уберечь его от преждевременного разрушения. Эксперименты с культурами бактерий Staphylococcus aureus, вызывающей целый ряд заболеваний — от бронхита до менингита и сепсиса, — показали, что компоненты такого комплекса — лизоцим и дендримеры — усиливают антибактериальное действие друг друга примерно в три раза. При этом силение антимикробных свойств не повлекло за собой увеличение цитотоксичности.

«В дальнейшем мы планируем продолжить исследования в области комбинированных антибактериальных препаратов на основе дендримеров. Особенно хотелось бы сосредоточиться на изучении полученных соединений в качестве средств доставки фармпрепаратов. Ну и, конечно, мы надеемся, что опубликованная статья заинтересует специалистов в области медицинской химии, и исследование получит дальнейшее развитие», — отметил руководитель проекта Иван Стойков, профессор, заведующий кафедрой органической и медицинской химии Казанского (Приволжского) федерального университета.

Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в Journal of Molecular Liquids.