Исследователи компании IBM разработали наночастицы, уничтожающие бактерии посредством перфорации бактериальной оболочки. Такой механизм действия исключает вероятность развития устойчивости.

В последние годы устойчивые к антибиотикам бактерии все чаще вызывают вспышки опасных для жизни людей внутрибольничных инфекций. Обычно микроорганизмам требуется 10-20 лет для развития устойчивости к новому антибактериальному препарату, однако специалисты считают, что новая разработка IBM лишена этого недостатка.

Ученые, работающие под руководством Джеймса Хедрика (James Hedrick), использовали три разновидности синтетических мономеров ("строительных блоков", используемых для синтеза полимеров) для создания наночастиц, избирательно повреждающих оболочки бактериальных клеток и разрушающихся в организме до безвредных соединений. Центральный элемент антибактериального тримера водорастворим и обладает способностью вступать во взаимодействие с бактериальными мембранами. С двух сторон от него располагаются гидрофобные последовательности. При добавлении небольшого количества таких полимерных цепочек в воду они самопроизвольно формируют сферические наночастицы, внешняя поверхность которых полностью представлена взаимодействующим с бактериальной стенкой элементом.

Бактерии до (слева) и через 8 часов после (справа) инкубации с наночастицам

Такие наночастицы могут стать активным компонентом препаратов для внутривенного введения для лечения пациентов с угрожающими жизни инфекционными заболеваниями, а также гелей для нанесения на раневую поверхность в целях лечения или профилактики инфекций.

Для тестирования свойств наночастиц разработчики обратились за помощью к специалистам Сингапурского института биоинженерии и нанотехнологии. Эксперименты показали, что наночастицы эффективно разрушают и уничтожают грамположительные бактерии, в том числе устойчивые формы стафилококков, и патогенные грибки. К сожалению, они бессильны против грамотрицательных бактерий, обладающих мембраной другого типа. Исследователи планируют решить и эту проблему, однако признают, что это может оказаться достаточно сложной задачей.

Специалисты отмечают, что до сих пор обладающие подобным механизмом действия препараты не выходили из стен лабораторий из-за своей токсичности или утраты эффективности в условиях живого организма. Предварительное тестирование новых наночастиц на клетках крови человека и живых мышах продемонстрировало очень обнадеживающие результаты. Из-за разности в электрических зарядах наночастицы никак не контактируют с клетками крови, а у мышей, которым вводили наночастицы, не проявилось ни малейших признаков отравления. Однако разработчики признают, что дальнейшее тестирование необходимо.

Источник: CNews