В Курчатовском институте разрабатывают новый способ борьбы с патогенами

Российские ученые синтезировали молекулярный антимикробный комплекс, перспективный в том числе для борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам. Результаты работы опубликованы в журнале Pharmaceutics.

Предложенный метод основан на свойствах веществ, которые становятся активными под воздействием света. В качестве таковых ученые использовали фуллерены — сложные молекулы углерода сферической формы размером около нанометра. Эти ультрамалые "шарики" легко проникают в клетку и преобразуют видимый свет в энергию, которая возбуждает активные формы кислорода и окисляет внутреннюю среду клетки. В результате патогенный микроорганизм погибает.

"Поиск новых антимикробных агентов становится все более актуальной задачей. Это связано с растущей невосприимчивостью бактерий к используемым в настоящее время препаратам. Фуллерены могут стать средством для эффективного противодействия микробным инфекциям", — пояснила Ольга Большакова, специалист отделения молекулярной и радиационной биофизики НИЦ "Курчатовский институт" – ПИЯФ.

Для усиления эффекта ученые соединили фуллерены с наноалмазами, которые стабилизируют действующее вещество в биологической среде и повышают антимикробную активность комплекса. Еще один важный компонент — это медицинский полимер (поливинилпирролидон), который служит моделью природных макромолекул и играет роль переносчика биологически активных веществ.

В ходе исследований ученые оценили способность полученной структуры противодействовать бактериям и микроскопическим грибам, и во всех случаях она показала высокий результат. Также макромолекула подтвердила эффективность против формирования биопленок (сложных сообществ бактерий), с которыми не всегда могут справиться традиционные антибиотики.

Кроме того, за счет способности включенных в состав композиции наноалмазов к люминесценции новая макромолекула может стать базой для разработки средств лечения раковых опухолей методом фототерапии. Наноалмазы начинают светиться под действием рентгеновских лучей, внутри организма этот свет будет возбуждать фуллерены, которые, в свою очередь, спровоцируют работу активных форм кислорода по окислению и уничтожению раковых клеток. Как отмечает Ольга Большакова, методика не будет токсична для человека, поскольку действующие вещества неактивны в темноте, а возбуждающее их рентгеновское излучение может направляться непосредственно на участки, пораженные опухолью.