Уникальный препарат из глубоководной губки способен бороться с устойчивыми к антибиотикам патогенами
Биохимики из Тихоокеанского института биоорганической химии имени Г. Б. Елякова ДВО РАН (Владивосток) выделили новое соединение из глубоководной губки. Оно принадлежит к уникальному по структуре и свойствам семейству сфинголипид-подобных веществ, способных подавлять рост микроорганизмов и даже опухолей. Поскольку такие метаболиты очень редки, у наземных болезнетворных организмов скорее всего нет защитных механизмов против их действия. Именно поэтому соединения могут стать основой новых препаратов для борьбы с устойчивыми к лекарствам патогенами. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы на страницах журнала Marine Drugs.
Лекарственная устойчивость патогенных микроорганизмов, в частности патогенных микроскопических грибов, вызывает большое беспокойство: имеющиеся препараты становятся неэффективными, а создание и вывод на рынок новых — занятие долгое и дорогое.
«Возможно, решение таится в глубинах морских вод, а именно в организмах некоторых губок. Речь идет о редких природных соединениях, которые уникальны как своей структурой, так и свойствами: доказано их противомикробное, противогрибковое, противоопухолевое действие, кроме того они обладают другими терапевтически полезными характеристиками. Еще в 1989 году мы открыли оцеаналин А — представитель уникальной группы губочных метаболитов. Это вещество состоит из длинной углеводородной цепи в 28–30 атомов углеродов, на концах которой располагаются циклический алкалоидоподобный фрагмент и фрагмент, похожий на полярную «головку» сфинголипидов», — рассказывает первый автор статьи Татьяна Макарьева, доктор химических наук главный научный сотрудник Лаборатории химии морских природных соединений ТИБОХ.
До сих пор неясно, в ходе каких биосинтетических процессов эти алкалоидолипиды образуются в губках, однако они проявляют высокую активность против вызывающих опасные микозы микроскопических грибов Candida glabrata, которые устойчивы к самому популярному противогрибковому лекарству флуконазолу.
Поиски других соединений группы этой группы увенчались успехом для исследователей из Института и их зарубежных коллег. Они выделили из глубоководной губки рода Oceanapia родственное оцеаналину А соединение, которое назвали оцеаналином В. Структуры и химические свойства этих веществ оказались во многом схожи за малыми исключениями. Было сделано предположение, что именно новое соединение является истинно природным и существует в организме морских беспозвоночных именно в таком виде, тогда как оцеаналин А — побочный продукт, получаемый в процессе выделения из тканей животного.
Исследователи проверили и противогрибковую активность оцеаналина В на культуре Candida glabrata. Оцеаналин полностью подавлял рост микроорганизма, причем его было необходимо на 20% меньше, чем оцеаналина А. Из-за своего родства со сфинголипидами, играющими важную роль в передаче клеточных сигналов, это вещество запускало программируемую клеточную смерть патогена.
«Мы предполагаем, что эта находка поможет в борьбе с устойчивыми к лекарствам микроорганизмам из-за того, что оцеаналины синтезируют только глубоководные губки, у патогенов просто не сформировались защитные механизмы против их действия. К сожалению, широкое использование таких веществ в медицине невозможно, если не научиться их нарабатывать в достаточных количествах. Нам нужно выяснить, в ходе каких биохимических реакций они образуются, тогда мы сможем получить их органическим синтезом или с помощью биотехнологических методов. Это откроет перспективы их применения», — подводит итог Татьяна Макарьева.
