Ученые нашли способ ослабить бактерии, воздействуя на их «принятие решений»

Исследователи из Университета Карнеги — Меллон обнаружили новую уязвимость бактерий, которая может стать основой для принципиально нового класса методов борьбы с инфекциями. Вместо того чтобы убивать микроорганизмы, что часто приводит к отбору устойчивых штаммов, ученые предлагают влиять на ключевой механизм, контролирующий их поведение. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Мутантный штамм холерного вибриона образует биопленки — плотные сообщества, усложняющие лечение инфекций. Автор: Carnegie Mellon University

Как объяснил доцент Дрю Бриджес, традиционные антибиотики действуют по принципу «убить бактерию», что аналогично проблеме химиотерапии: выжившие клетки размножаются, и вся популяция становится устойчивой. Новая стратегия направлена на изменение действий, которые делают бактерии заразными, например, на их способность формировать биопленки, распространяться и прикрепляться к тканям.

Бриджес и аспирантка Эмми Нгуен изучили этот механизм на примере холерного вибриона (Vibrio cholerae). Они идентифицировали сигнальный путь, регулирующий не только образование биопленок, но и широкий спектр реакций бактерии, включая метаболизм, движение и защиту от стресса. Активация этого пути, по мнению ученых, переводит бактерии в ослабленное, менее заразное состояние.

Биоинформатический анализ, проведенный аспирантом М. Р. Пратьюшем, показал, что ключевой белок, используемый V. cholerae, и весь связанный с ним белковый модуль встречаются у многих других видов бактерий. Это означает, что обнаруженный механизм может быть универсальным.

Схема работы сигнального пути. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66735-3

В сотрудничестве с учеными из Университета Питтсбурга и Школы медицины Университета Тафтса исследователи проверили роль этого пути в инфекционном процессе. Эксперименты на мышах показали, что мутантные бактерии с активированным путем с трудом росли и колонизировали организм хозяина по сравнению с обычным штаммом.

«Наша цель — активировать этот путь и ослабить бактерии. Для этого мы ищем малые молекулы, способные его "включить"», — пояснила Эмми Нгуен.

В настоящее время лаборатория Бриджеса планирует использовать эти фундаментальные открытия для разработки новых типов терапий. «Устойчивость к антибиотикам — это кризис, и создание принципиально новых терапевтических средств — то направление, в котором мы движемся», — заключил Дрю Бриджес.