Врачи и ученые давно искали в мире природы химические вещества, которые могут улучшить здоровье человека. Однако эволюционный отбор усилил вирусы, бактерии и паразитов. Это несоответствие вдохновило химиков из Токийского университета изменить антибиотик «Грамицидин А», чтобы сделать его более универсальным. О результатах исследования сообщает журнал Nature Communications.

«Грамицидин А» был первоначально обнаружен в почвенных бактериях и стал первым коммерчески производимым антибиотиком в начале 1940-х годов. Сегодня врачи продолжают прописывать его в виде крема или капель для местного применения при некоторых инфекциях кожи, глаз и горла. Однако его нельзя использовать в виде таблеток или инъекций.

Недавно команда из отделения фармацевтических наук Токийского университета разработала и проанализировала более 4 000 искусственных аналогов «Грамицидина А».

«Грамицидин А» представляет собой спираль из 15 аминокислот. Исследователи стратегически выбрали шесть из тех аминокислот, которые можно было изменить без потери основных аспектов нормальной структуры грамицидина А. Каждая из этих шести аминокислот может быть заменена четырьмя разными аминокислотами, чтобы изменить способ связывания пептидов, что в итоге приведет к 4 096 вариациям.

Исследователи начали тестировать новые версии «Грамицидина А» на активность против стрептококка, распространенной бактериальной инфекции. Затем наиболее сильные участники были оценены на предмет их потенциальной способности не убивать без разбора человеческие клетки путем тестирования их реакций с клетками крови кролика и клетками лейкемии мыши.

Эти тесты выявили около 10 разновидностей «Грамицидина А» как перспективных антибактериальных препаратов будущего. Результаты также позволили исследователям определить, как конкретные структурные изменения аминокислот влияют на общую функцию молекулы. Эта базовая информация о структуре и функциях имеет решающее значение для понимания того, почему и как работают фармацевтические препараты.