Учёные Университета Орегона восстановили древние молекулы, восходящие примерно к 160 миллионам лет назад, чтобы исследовать их противомикробные свойства. Возрождённые пептиды, полученные из лактотферина — белка иммунной системы, встречающегося почти во всех жидкостях организма, — демонстрируют способность атаковать микроорганизмы и могут дать новые идеи для лечения инфекций, устойчивых к антибиотикам. Эти результаты публикуют в PLOS Biology на публикацию от 25 августа, подчёркивая потенциал такой линии исследований как дополнения к антибиотикам.

В работе отмечается, что некоторые восстановленные пептиды из древних предков оказались эффективнее против резистентных бактерий, чем версии из современных видов. Учёные возвращали в оригинал эволюционные траектории лактотферина и реконструировали варианты, принадлежащие к extinct предкам, чтобы понять, как менялась способность к уничтожению бактерий со временем.

По словам старшего автора исследования и эволюционного биолога Мэтта Барбера, подобная история эволюции может служить естественным архивом экспериментальных данных, полезных для разработки новых медицинских инструментов. Он отмечает, что в контексте устойчивости бактерий к антибиотикам «эти пептиды могут стать стартовой точкой для создании терапий, дополняющих или заменяющих антибактериальные препараты, которые уже перестали эффективно работать».

В ходе реконструкции пептидов учёные начинали с сравнения генетических последовательностей лактотферина у живущих видов, таких как люди и коровы, и применяли ancestral sequence reconstruction — метод, который оценивает наиболее вероятные последовательности предков. Затем синтезировались предсказанные гены, и их экспрессия в клетках позволила тестировать восстановленные белки против патогенов, включая Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Streptococcus.

Старейшие вернувшиеся к жизни пептиды из времён позднего юрского периода разрушали бактериальные мембраны, но бактерии, по-видимому, восстанавливали повреждения и выживали. Версии, исходящие из более поздних предков, датируемых несколькими миллионами лет назад, становились всё более эффективными и в некоторых случаях показывали лучшую активность, чем современные человеческие пептиды. Учёные подчеркивают, что этот прогресс дал понять, что даже небольшие структурные изменения могут приводить к значительным эффектам.

Однако Барбер и Сил предостерегают: в настоящее время возрождённые антимикробные пептиды вряд ли станут новыми лекарствами в ближайшем будущем. В отличие от обычных антибиотиков, такие пептиды менее стабильны в организме и быстро распадаются. Тем не менее реконструкция их эволюционной истории может подсказать эффективные стратегии разработки будущих средств и помочь понять, как патогены будут развивать резистентность, чтобы выбирать более надёжные подходы к лечению.