Исследователи из РТУ МИРЭА разработали антибактериальные соединения на основе производных аминокислоты L-орнитина. Эти соединения обладают высокой эффективностью против устойчивых к антибиотикам бактерий, что делает их перспективными для борьбы с инфекциями, которые становятся все более опасными для человечества.
Культура сенной палочки в чашке Петри / © JuliaDavydova, ru.wikipedia.org
Современная медицина сталкивается с серьезной проблемой: бактерии становятся все более устойчивыми к существующим антибиотикам. Это приводит к увеличению продолжительности лечения, росту затрат на медицинское обслуживание и, в некоторых случаях, к невозможности справиться с инфекцией. Ученые РТУ МИРЭА предложили новый подход к решению этой проблемы, создав соединения, которые действуют на бактерии через их мембраны, что затрудняет развитие устойчивости.
Исследователи синтезировали девять новых соединений на основе L-орнитина, которые представляют собой катионные амфифилы — молекулы, способные взаимодействовать с мембранами бактерий. Эти соединения отличаются по структуре, что позволяет варьировать их свойства и повышать эффективность против различных типов бактерий.
«Мы разработали соединения, которые не только эффективно борются с бактериями, но и действуют на уровне, который сложно преодолеть с помощью традиционных механизмов устойчивости», — поясняет Юрий Себякин, доктор химических наук, профессор кафедры химии и технологии биологически активных соединений, медицинской и органической химии Института тонких химических технологий имени М. В. Ломоносова РТУ МИРЭА.
Синтезированные соединения показали высокую антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий, включая такие штаммы, как Bacillus subtilis и Escherichia coli. Наиболее эффективные соединения продемонстрировали минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) всего 0,39 мкг/мл для грамположительных бактерий и 1,56 мкг/мл для грамотрицательных. Это означает, что даже небольшие дозы этих веществ способны подавлять рост бактерий.
«Наши соединения с терминальными остатками ГАМК (γ-аминомасляной кислоты) и несимметричным неполярным блоком оказались особенно эффективными. Они могут стать основой для новых лекарственных препаратов», — отмечает Ульяна Буданова, кандидат химических наук, доцент Института тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА.
Особенность новых соединений заключается в их структуре, которая позволяет варьировать степень липофильности. Это делает их универсальными и адаптивными для борьбы с различными типами бактерий. Кроме того, использование L-орнитина в качестве основы для синтеза открывает новые возможности для создания безопасных и эффективных антибактериальных средств.
«Мы не просто создали новые соединения, мы предложили новый подход к дизайну антибактериальных агентов, который может стать основой для будущих разработок в этой области», — подчеркивает автор проекта Татьяна Бодрова, магистрант РТУ МИРЭА.
Разработка ученых РТУ МИРЭА имеет огромный потенциал для применения в медицине, особенно в условиях растущей устойчивости бактерий к антибиотикам.
Исследование проведено с использованием оборудования Центра коллективного пользования РТУ МИРЭА при поддержке Министерства науки и высшего образования России. Результаты опубликованы в журнале «Тонкие химические технологии».
