Открыт новый антибиотик на основе мышьяка
Ученые Международного университета Флориды (FIU) открыли первый и единственный пока известный природный мышьяксодержащий антибиотик, борющийся с резистентностью (устойчивостью бактерий) к антибиотикам. Исследования показывают, что этот препарат способен остановить малярию, которая вновь появилась США впервые за 20 лет.
Исследователи FIU Масафуми Йошинага, Барри П. Розен и Станислав Внук с химической формулой арсинотрицина (АСТ):
Команда из Медицинского колледжа Герберта Вертхайма разработала арсинотрицин (или сокращенно АСТ) для борьбы с ростом устойчивых к антибиотикам бактерий. Лабораторные тесты доказали, что АСТ эффективно уничтожает такие известные бактерии, как кишечная палочка и микобактерия- возбудитель туберкулеза.
В сотрудничестве с другими с исследователями малярии они недавно обнаружили, что арсинотрицин, в отличие от прочих современных противомалярийных препаратов, предотвращает заражение комаров Plasmodium falciparum- паразитом, вызывающим малярию. Данное открытие, опубликованное в журнале Microorganisms, прокладывает путь к тому, что AST однажды превратится в более эффективное противомалярийное средство, чем все имеющиеся.
"Существующие противомалярийные препараты не останавливают передачу заболевания, а это значит, что пациенты могут заражать комаров-разносчиков малярии до самого выздоровления", - сказал ведущий автор исследования Масафуми Йошинага, доцент кафедры клеточной биологии и фармакологии. "Разработка новых сильнодействующих препаратов необходима для обеспечения полного искоренения малярии. Мы обнаружили, что AST является многообещающим соединением для разработки нового класса сильнодействующих многоступенчатых противомалярийных препаратов".
Хотя AST содержит мышьяк- весьма токсичный элемент, на самом деле это не чистый мышьяк. Фактически, с начала 1900-х годов препараты на основе мышьяка использовались для безопасного лечения и профилактики многих заболеваний. Когда исследователи тестировали препарат на клетках печени, почек и кишечника, АСТ был нацелен на малярийного плазмодия, скрывающегося в клетках человека и сами клетки он не повреждал.
Ежегодно во всем мире регистрируется около 240 миллионов случаев малярии. Хотя большинство этих случаев приходится на Африку, малярия иногда появляется и в США. Так недавно центры США по контролю и профилактике заболеваний выпустили предупреждение для населения после нескольких эпизодов инфицирования во Флориде и Техасе. Это стало первым случаем появления малярии в Соединенных Штатах Америки с 2003 года.
Барри Розен и Венкадеш Надар в лаборатории.
Только комары переносят малярию. По словам Джун Ли, доцента биологических наук, исследователя Института биомолекулярных наук и одного из авторов исследования, малярия распространяется, когда комар кусает больного человека. А спустя десять дней инфицированные комары могут укусить другого человека и передать ему болезнь. Арсинотрицин нарушает жизненный цикл паразита.
Команда получила патент США на химический синтез и методы использования AST. Но прежде чем арсинотрицин сможет стать лекарством (а это длительный и дорогостоящий процесс), команда продолжит свои исследования, изучая, как он проникает в эритроциты человека, где он может быть еще более эффективным против паразита.
"Что интересно в нашем исследовании, так это то, что оно демонстрирует, насколько химически арсинотрицин отличается от других лекарств и это еще больше приближает нас к более эффективным лекарствам", - сказал Барри П. Розен, выдающийся профессор университета и член исследовательской группы. "Нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем лекарство выйдет на рынок, но эта основополагающая работа прокладывает путь к этой цели".
Это исследование финансировалось за счет грантов Национального института аллергии и инфекционных заболеваний и Национального института общих медицинских наук. Помимо Йошинаги, Розена и Ли, в команду входили также исследователи Колледжа искусств, наук и образования Международного университета Флориды Гуондон Ню и Сяохун Ван, а также исследователи Медицинского колледжа Герберта Вертхайма Куни Йошинага-Сакураи и Венкадеш Надар.
Оригинал статьи: https://news.fiu.edu/2023/researchers-discover-new-weapon-ag...
