Учёные из Международного университета Флориды (FIU) совершили прорыв в борьбе с инфекционными заболеваниями, открыв первый в мире природный антибиотик, содержащий мышьяк. Это соединение, получившее название арсинотрицин (АСТ), демонстрирует высокую эффективность против бактерий, устойчивых к обычным антибиотикам, и, что особенно важно, способно блокировать передачу малярии — болезни, которая недавно вновь появилась на территории США после 20-летнего перерыва.
Химическая формула и принцип действия
Исследовательская группа под руководством Масафуми Йошинаги, Барри П. Розена и Станислава Внука представила химическую структуру нового соединения:
Разработка велась в Медицинском колледже Герберта Вертхайма. Лабораторные испытания подтвердили, что АСТ успешно уничтожает такие опасные патогены, как кишечная палочка (E. coli) и микобактерии, вызывающие туберкулёз.
Прорыв в лечении малярии
В сотрудничестве со специалистами по малярии было сделано ключевое открытие: арсинотрицин предотвращает заражение комаров паразитом Plasmodium falciparum, который является возбудителем самой опасной формы малярии. В отличие от существующих препаратов, которые лишь лечат пациента, но не останавливают распространение болезни, АСТ разрывает цепочку передачи. Это открытие, опубликованное в журнале Microorganisms, указывает на потенциал АСТ как основы для нового поколения высокоэффективных противомалярийных средств.
«Современные лекарства не блокируют передачу паразита от человека к комару, — поясняет Масафуми Йошинага, доцент кафедры клеточной биологии и фармакологии. — Для полной ликвидации малярии необходимы принципиально новые препараты. Наши данные показывают, что АСТ может стать основой для нового класса мощных многоцелевых лекарств».
Безопасность и исторический контекст
Несмотря на то, что в состав АСТ входит мышьяк — элемент с репутацией сильного яда, — само соединение не является чистым мышьяком. Важно отметить, что препараты на основе соединений мышьяка уже более века используются в медицине для лечения различных заболеваний. Исследования на клетках печени, почек и кишечника показали, что АСТ избирательно атакует малярийного плазмодия, скрывающегося в человеческих клетках, не причиняя вреда самим клеткам.
Малярия остаётся глобальной проблемой: ежегодно фиксируется около 240 миллионов случаев.
Обратите внимание: Открыт Святой Грааль палеонтологии – самое раннее известное животное на Земле.
Хотя основное бремя болезни несут страны Африки, локальные вспышки случаются и в развитых странах. Недавнее предупреждение Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) о случаях малярии во Флориде и Техасе — первый подобный инцидент с 2003 года — подчёркивает актуальность поиска новых решений.Как работает новый препарат в природном цикле болезни
Барри Розен и Венкадеш Надар в лаборатории.
Малярия передаётся исключительно через укусы комаров. «Заражённый человек является источником паразита для комара, — объясняет соавтор исследования Джун Ли, доцент кафедры биологических наук. — Через 10–14 дней этот комар может передать инфекцию следующей жертве». Арсинотрицин вмешивается в этот цикл, нарушая развитие паразита и предотвращая заражение насекомого-переносчика.
Дальнейшие шаги и перспективы
Исследовательская группа уже получила патент США на химический синтез и методы применения АСТ. Однако путь от лабораторного соединения до доступного лекарства долог и требует значительных инвестиций. Следующим этапом работы станет изучение механизмов проникновения АСТ в эритроциты человека, где обитает паразит, что может значительно повысить эффективность препарата.
«Самое интересное в нашем открытии — это уникальная химическая природа арсинотрицина, которая отличает его от всех существующих лекарств, — говорит Барри П. Розен, выдающийся профессор университета. — До выхода препарата на рынок ещё далеко, но наша работа закладывает фундамент для достижения этой цели».
Исследование финансировалось грантами Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) и Национального института общих медицинских наук (NIGMS). В научную группу также вошли исследователи из Колледжа искусств, наук и образования FIU Гуонгдонг Ню и Сяохонг Ван, а также Куни Йошинага-Сакураи и Венкадеш Надар из Медицинского колледжа Герберта Вертхейма.
Оригинал статьи: https://news.fiu.edu/2023/researchers-discover-new-weapon-ag...
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Открыт новый антибиотик на основе мышьяка.