Помимо прочего, больничный микроб Pseudomonas aeruginosa может вызывать воспаление кожи и легких у пациентов со слабой иммунной системой или хроническим заболеванием. Более того, эти бактерии часто устойчивы к антибиотикам.
В тестах, проведенных на клеточной культуре, исследователи продемонстрировали, что микробы проникают в клетки легких человека на 90 процентов реже при обработке этим агентом.Бактериальный белок LecA связывает сахарную галактозу, которая подвергается воздействию рецепторов на поверхности клетки-хозяина. Через LecA бактерия прикрепляется к клетке-хозяину и проникает внутрь.
Это позволяет бактерии распространяться по телу. Исследователи разработали молекулу, которая предотвращает стыковку LecA с рецепторами клетки-хозяина за счет связывания с бактериальным белком с большой точностью. Исследовательской группе под руководством Имберти удалось проиллюстрировать, как взаимодействие между сахаром и белком LecA выглядит на молекулярном уровне. «Агент специально разработан для связывания с LecA: каркас из органических молекул размещает два сахара галактозы на нужном расстоянии друг от друга, чтобы они плотно прилегали к двум сайтам связывания LecA на бактериальной клетке», — объясняет Эйерхофф. Средство напоминает вилку из сахаров галактозы, которая идеально входит в розетку LecA.
После связывания с LecA агент действует как защитный колпачок, предотвращая проникновение бактерий Pseudomonas в клетку-хозяина.Точно подходящая молекулярная структура была обнаружена исследовательской группой под руководством химика Винссингера.
Команда разместила молекулы, которые были потенциальными кандидатами на роль партнеров по связыванию, на чипе. Это позволило ученым протестировать сразу несколько образцов. Они определили, какая пробка лучше всего подходит для протеина LecA.
Группа, возглавляемая Ромером, затем проверила наиболее подходящую молекулу в культуре клеток, чтобы измерить, сколько бактерий все же удалось проникнуть в клетки под воздействием пробки.Связывание с клетками-хозяевами через LecA является важным путем инвазии Pseudomonas aeruginosa в клетки легких человека.
Бактерия ответственна примерно за 80 процентов смертей, вызванных пневмонией, у пациентов с муковисцидозом, генетическим заболеванием слизистых оболочек. Исследователи надеются, что их результаты приведут к разработке нового агента, способного существенно ослабить микроб.