Учеными из МФТИ совместно с коллегами из Сколтеха, МГУ и Института биохимии и генетики РАН (Уфа) обнаружены молекулы, которые могут стать прототипом нового класса антибиотиков. Изучение более 125 тысяч молекул, показало, что производные 2-пиразол-1-ил-тиазолов обладают антибактериальной активностью, причем одна из этих молекул не проявляет цитотоксического эффекта, то есть не убивает клетки носителя бактерий.

Учеными разработан и использован полуавтоматический метод анализа. В его основе лежит контроль жизнедеятельности бактерий, наглядно показывающий механизм действия веществ. Бактерии можно уничтожать разными способами — в данном случае проверялось либо нарушение генетического материала (то есть ДНК), либо блокирование синтеза белка. Сам метод анализа достаточно прост и может быть автоматизирован, что позволило в рамках работы изучить более 125 тысяч веществ. В качестве модельного объекта использовался штамм кишечной палочки, не обладающий резистентностью.

В результате был проведен высокопроизводительный скрининг библиотек малых молекул с целью обнаружить структурно разнообразные соединения с антибактериальной активностью. В процессе работы удалось обнаружить класс малых молекул, продемонстрировавших способность подавлять жизнедеятельность штамма delta TolC Escherichia coli.

В ходе работы было показано, что 688 веществ обладают выраженной антибактериальной активностью. В 38 молекулах была найдена одинаковая подструктурая 2-пиразол-1-ил-тиазол группа, на основании чего исследователи предположили значимость этого класса соединений. Примечательно, что данное свойство была показано впервые. В результате учеными было отобрано восемь веществ-ингибиторов синтеза белка, для которых дополнительно была проверена клеточная токсичность. Одно вещество по соотношению антибактериальных и цитостатических свойств оказалось оптимальным.

Таким образом, благодаря новой методике, позволяющей быстро и эффективно проверить огромное количество веществ, был выявлен потенциально новый класс соединений с антибактериальными свойствами. В будущем планируется исследование свойств данных молекул в изучении уже резистентных штаммов.