Ученые впервые рассмотрели в мельчайших деталях новую мишень для антибиотиков — бактериальный жгутик.

Эта молекулярная структура работает как мотор, позволяя бактериям плавать в крови и находить место для заражения.

Если его повредить, бактерии не смогут заражать организм, но останутся живы.

Это принципиально новый подход. Обычные антибиотики убивают все бактерии подряд, что ускоряет развитие устойчивости.

А если просто лишить бактерии подвижности, у них меньше стимула мутировать и сопротивляться лекарствам.

Исследователи из King’s College London изучили жгутик с беспрецедентной точностью. Они использовали криоэлектронную микроскопию — метод, который показывает структуры на атомном уровне.

Ученые смогли разглядеть, как собирается жгутик, и найти уязвимые места для будущих препаратов.

Результаты опубликованы в издании Nature Microbiology.

Криоэлектронная микроскопия — метод, при котором образец мгновенно замораживают до сверхнизких температур, чтобы сохранить естественную структуру молекул, а затем просвечивают электронами, получая 3D-изображения с атомарным разрешением.

Жгутик — одна из самых изученных молекулярных машин, но до сих пор мы не видели его в таких деталях, — говорит ведущий автор работы Жюльен Бержерон. — Теперь мы понимаем, как он формируется, и это открывает путь к новым методам лечения.

Его коллега Марк Эрхардт разработал «генетическую уловку», чтобы рассмотреть короткие участки жгутика.

Было потрясающе наблюдать, как отдельные молекулы складываются в растущую нить — словно разгадывать молекулярный балет, — говорит он.

Пока остаются вопросы: например, что запускает сборку жгутика?

Но уже ясно, что его блокировка может остановить инфекции без риска усилить устойчивость к антибиотикам.

Сейчас нам нужно финансирование и поддержка фармкомпаний, — добавляет Бержерон. — Если все сложится, первые препараты могут появиться лет через десять.

Главный плюс — точечное воздействие. Если традиционные антибиотики бьют по жизненно важным процессам бактерий (например, синтезу белка), то здесь цель — лишить их подвижности. Это снижает эволюционное давление: бактерии не вымирают, а значит, у них меньше причин вырабатывать резистентность.

Второе преимущество — универсальность. Жгутик есть у многих патогенов, включая сальмонеллу и холерный вибрион. Если создать ингибитор его сборки, он может работать против разных инфекций.

Остается проблема в сложности. Жгутик — динамичная структура, и его блокировка требует точного воздействия на конкретные белки. Если препарат будет работать недостаточно избирательно, возможны побочные эффекты на клетки человека (например, на схожие по структуре реснички).

Ранее ученые выяснили, как бактерии охотятся на другие микроорганизмы.