Ученые нашли молекулу, которая помогает антибиотикам бороться с устойчивыми бактериями

Иммунные клетки, зараженные люминесцентным штаммом S. aureus и обработанные гентамицином для удаления других бактерий, не живущих в клетке. Автор: Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-02124-2

С 1940-х годов антибиотики были нашим основным оружием против вредных бактериальных инфекций. Однако некоторые упрямые патогены, такие как золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), способны инфицировать и скрываться внутри наших собственных иммунных клеток, что делает невероятно трудным для антибиотиков достижение и уничтожение их.

Брайан Конлон, доктор философии, доцент кафедры микробиологии и иммунологии в Медицинской школе UNC, и научный сотрудник Куань-И Лу, доктор философии, подошли к проблеме нестандартно.

Вместо того чтобы сосредоточиться на более сильных антибиотиках, исследователи изучили способы изменения наших собственных иммунных клеток, чтобы помочь антибиотикам работать более эффективно в организме. Конлон и Лу идентифицировали небольшую молекулу, которая изменяет иммунные клетки организма, заставляя их «будить» спящие бактерии внутри и делать их более уязвимыми для лечения антибиотиками.

Как описано в статье в Nature Microbiology, введение малой молекулы было эффективно для помощи антибиотикам в лучшем уничтожении бактерий, ответственных за стафилококковые, туберкулезные и сальмонеллезные инфекции — три из наиболее распространенных и серьезных инфекций в мире.

«Двадцать тысяч человек умирают каждый год от устойчивых к антибиотикам стафилококковых инфекций, а это означает, что нам нужны новые способы заставить антибиотики работать лучше», — сказал Конлон. «Впервые мы показали, что можно воздействовать на хозяина, чтобы получить лучшие результаты от антибиотиков».

Исследователи протестировали 5000 малых молекул, чтобы выяснить, какие из них наиболее способны активировать и убивать спящие бактерии. В сотрудничестве с Центром скрининга малых молекул UNC они подвергли каждое соединение воздействию иммунных клеток, зараженных стафилококковыми бактериями.

Чтобы увидеть, какие соединения были наиболее эффективны, исследователи использовали модифицированные люминесцентные стафилококковые бактерии, которые светятся ярким цветом при активации или «пробуждении», подобно тепловой сигнатуре. Чем ярче свет, тем более активными стали бактерии — и тем легче было бы антибиотикам находить и уничтожать скрытых захватчиков.

Одно соединение выделилось. Затем исследователи ввели это соединение моделям мышей, которые — в тандеме с антибиотиками — показали значительное улучшение эффективности антибиотиков против Staphylococcus aureus и других бактерий, скрывающихся внутри иммунных клеток, включая Mycobacterium tuberculosis и Salmonella enterica.

«Мы обнаружили, что это действительно хороший подход и важное доказательство концепции», — сказал Конлон. «S. aureus погибал гораздо лучше, когда мы использовали эту малую молекулу, и затем мы обнаружили, что она также работает и против других внутриклеточных патогенов».

Конлон и Лу сейчас сосредоточены на точном определении того, как молекула взаимодействует с иммунными путями, патентовании молекулы для фармакологического использования и определении того, могут ли аналогичные стратегии помочь улучшить лечение других трудно поддающихся лечению бактериальных инфекций.

Больше информации: Kuan-Yi Lu et al, A host-directed adjuvant sensitizes intracellular bacterial persisters to antibiotics, Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-02124-2

Источник: University of North Carolina at Chapel Hill School of Medicine

Проблема антибиотикорезистентности является одной из самых серьезных угроз для глобального здравоохранения. По данным ВОЗ, к 2050 году от инфекций, вызванных устойчивыми к антибиотикам бактериями, могут ежегодно умирать до 10 миллионов человек. Новые подходы, подобные описанному в исследовании, могут стать важным шагом в борьбе с этой проблемой.