Мясные мухи помогли ученым СПбГУ разработать новый антибиотик

Разработка ученых СПбГУ по созданию нового антимикробного препарата для животных стала победителем конкурса инновационных проектов в номинации «Лучшая научно-инновационная идея». 20 сентября авторы проекта получили награду на торжественной церемонии в рамках десятого Петербургского международного инновационного форума.

Поиск препаратов, которые эффективно борются с бактериальными инфекциями — одна из главных задач современной медицины. Сложность ее решения объясняется отчасти тем, что бактерии, вызывающие 80 % всех известных заболеваний, формируют особый покров — биоплёнку, делающую их устойчивыми к действию антибиотиков. Число антибиотикорезистентных бактериальных инфекций постоянно растет — с каждым годом они поражают все большее количество людей и животных.

Специалисты малого инновационного предприятия «Энтомед СПбГУ» под руководством научного сотрудника кафедры энтомологии СПбГУ Андрея Яковлева решили сосредоточиться на разработке ветеринарных препаратов. Особенность этих препаратов заключается в том, что все они являются естественными компонентами личинок мясных мух.

В частности, получаемая коллективом исследователей антимикробная субстанция — это комплекс пептидов с прямой антибактериальной активностью, продуцируемых клетками иммунной системы личинки в ответ на микробное заражение. Ключевое свойство «природного» комплекса пептидных антибиотиков — способность разрушать бактериальные плёнки — делает перспективным его применение при лечении ряда инфекционных заболеваний как сельскохозяйственных, так и домашних животных.

Технология получения комплекса антимикробных пептидов

В основе реализуемого проекта лежат многолетние исследования по изучению физиологии насекомых, проводимые на базе кафедры энтомологии СПбГУ. Объясняя, почему на роль продуцента лекарственных веществ был выбран столь непривлекательный объект, авторы исследования напоминают о том, в каких условиях он обитает. Питаясь падалью на личиночной стадии и являясь переносчиками опасных инфекций на стадии имаго, мухи крайне устойчивы к бактериям, с которыми они находятся в постоянном контакте.

«Мы выяснили, что причина этой устойчивости кроется в особом механизме гуморального иммунитета. В ответ на бактериальное заражение в организме личинки запускается синтез антимикробных пептидов, представленных сотнями модификаций, действующих на одного возбудителя. В таких условиях у патогена не остается шансов. Антимикробные пептиды эффективно уничтожают бактериальные клетки и разрушают матрикс биоплёнки. Стратегия, которую мухи используют для борьбы с инфекцией, заставляет нас шире взглянуть на проблему разработки антибактериальных препаратов. Не исключено, что в ближайшем будущем под "антибиотиком" будет пониматься не одно вещество, а сложная, коадаптированная комбинация соединений с антимикробной активностью», — рассказал руководитель проекта Андрей Яковлев.

Находкой уже заинтересовались некоторые фармакологические компании. По мнению экспертов, новый антибиотик будет не только эффективным, но и доступным по цене. Однако сложность получения препарата состоит в том, что метод требует большого количества элементарных операций. Только представьте: каждую личинку нужно уколоть смоченной в бактериальной суспензии иглой, а затем вручную выдавить из насекомого капельку крови для дальнейшей очистки. Учитывая, что для изготовления одной дозы антибиотика необходимо обработать около сотни личинок, проблема разработки соответствующего оборудования, средств механизации и автоматизации рутинных процессов становится очевидной.

Коллективу «Энтомед СПбГУ» еще предстоит решить эту технологическую проблему, однако сама идея уже получила высокую оценку профессионального сообщества, став победителем конкурса инновационных проектов в номинации «Лучшая научно-инновационная идея» (направление «Рациональное природопользование»).

Для нас очень важна и сама победа в конкурсе, и выступление на площадке этого форума. Мы надеемся найти здесь партнеров — не только коллег и единомышленников из области фармакологии, но и инженеров, чья помощь необходима для того, чтобы мультиплицировать процесс получения компонентов для нового препарата.

Руководитель проекта Андрей Яковлев

20 сентября на заседании Союза промышленников и предпринимателей Санкт-Петербурга, проходящего в рамках X Петербургского международного инновационного форума, авторы проекта были торжественно награждены памятной стелой и ценными призами.

Конкурс лучших инновационных проектов в сфере науки и высшего профессионального образования организован Комитетом по науке и высшей школе Санкт-Петербурга с целью поддержки ученых, реализующих инновационные проекты, стимуляции инновационной деятельности в области повышения качества жизни горожан, сохранения объектов культурного наследия, увеличения вклада высокотехнологичных отраслей в рост валового регионального продукта. На конкурс 2017 года была подана 61 заявка от авторов и авторских коллективов, представляющих 43 организации.