Идентификация новых антимикробных пептидов на основе геномных и транскриптомных данных

В лаборатории альтернативных антимикробных биопрепаратов НЦМУ «Центр персонализированной медицины» синтезированы новые пептиды, идентифицированные de novo в результате поиска и анализа геномных и транскриптомных данных. Они обладают высокой антимикробной активностью против полирезистентных бактерий, вызывающих госпитальные инфекции.

Широкое распространение антибиотикорезистентности, проблема неэффективности существующих противоинфекционных средств обуславливают необходимость разработки альтернативных антимикробных препаратов. Природные антимикробные пептиды, составляющие основу врожденного иммунитета человека и животных, являются одним из перспективных классов молекул для разработки принципиально новых антибиотиков. Однако для терапевтического использования антимикробных пептидов необходим отбор соединений с оптимальными для применения в медицине характеристиками. Новые геномные и транскриптомные данные являются потенциально богатым и пока мало задействованным источником таких кандидатных молекул.

В лаборатории альтернативных антимикробных биопрепаратов проведен анализ гомологов генов антимикробных пептидов у разных животных. В новых геномных данных, имеющихся для представителей отряда безногих амфибий (семейства червяг или цецилий), идентифицировано несколько потенциальных антимикробных пептидов, предположительно имеющих конформацию β-шпильки. Место обитания этих необычных и малоизученных животных — почва, то есть среда, изобилующая разнообразными микроорганизмами, что дало основание предположить наличие у червяг эффективных средств антимикробной защиты. Два идентифицированных пептида были синтезированы. Оказалось, что полученные соединения проявляют высокую антимикробную активность против мультирезистентных бактерий, в том числе карбапенем-устойчивых штаммов Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Stenotrophomonas maltophilia — бактерий, представляющих серьезную проблему для пациентов стационаров. Они являются причиной тяжелых внутрибольничных инфекций, не поддающихся лечению и зачастую заканчивающихся летальным исходом.