1766553464
2025-12-24 01:18:00
Исследователи использовали передовую роботизированную систему, способную синтезировать сотни металлических комплексов, для разработки возможного кандидата на антибиотик, что дает новую надежду в глобальной борьбе с инфекциями, устойчивыми к лекарствам.
В исследовании, опубликованном в Природные коммуникации, Исследователи синтезировали более 700 сложных соединений металлов всего за одну неделю. Этот быстрый процесс скрининга выявил многообещающий новый кандидат на антибиотик на основе иридия, который убивает бактерии, оставаясь при этом нетоксичным для клеток человека.
Поскольку бактерии становятся все более устойчивыми к существующим методам лечения, мир сталкивается с тихой пандемией. Ежегодно более миллиона человек умирают от предотвратимых инфекций, устойчивых к лекарствам. Без новых лекарств рутинные процедуры, такие как замена тазобедренного сустава, химиотерапия и трансплантация органов, вскоре могут стать опасными для жизни из-за риска неизлечимой инфекции.
В ответ на этот кризис группа под руководством доктора Анджело Фрея с химического факультета Йоркского университета обратилась к часто упускаемой из виду области медицины: соединениям на основе металлов.
В то время как большинство современных антибиотиков представляют собой «плоские» молекулы на основе углерода, комплексы металлов являются трехмерными. Эта уникальная геометрия позволяет им взаимодействовать с бактериями совершенно по-разному, потенциально преодолевая механизмы устойчивости, которые побеждают существующие лекарства.
Традиционно открытие нового лекарства — медленный процесс. Однако лаборатория Фрея использовала робототехнику и «щелчковую» химию – метод, при котором два молекулярных компонента эффективно «скрепляются» вместе – чтобы ускорить процесс.
Постдокторант доктор Дэвид Хасбендс использовал эту автоматизированную платформу для объединения почти 200 различных «лигандов» (молекул, окружающих металлический центр) с пятью различными металлами. Результатом стал синтез более 700 новых металлокомплексов всего за неделю – задача, которая обычно занимает месяцы ручного труда.
После синтеза команда проверила 700 соединений на предмет антибактериальной активности и токсичности в отношении здоровых клеток человека. Исследование выявило шесть потенциальных новых соединений свинца.
Особенно выделяется одно соединение – комплекс на основе металлического иридия. Он продемонстрировал высокую эффективность против бактерий, в том числе штаммов, сходных со смертоносным MRSA (метициллин-резистентный золотистый стафилококк), при этом продемонстрировав низкую токсичность для клеток человека. Это говорит о том, что он имеет высокий «терапевтический индекс» и является сильным кандидатом для дальнейшей разработки лекарств.
Разработка новых антибиотиков иссякла уже несколько десятилетий. Традиционные методы скрининга медленны, и фармацевтическая промышленность в значительной степени ушла из этой сферы из-за низкой рентабельности инвестиций. Мы должны думать иначе».
Объединив «умную» химию с автоматизацией, мы продемонстрировали, что можем исследовать обширные, неизведанные области химического космоса с беспрецедентной скоростью. Мы не просто ищем один препарат; мы тестируем методологию, которая может помочь нам найти «иголку в стоге сена» гораздо быстрее. Обнаруженное нами соединение иридия впечатляет, но настоящий прорыв заключается в скорости, с которой мы его обнаружили. Этот подход может стать ключом к предотвращению будущего, когда обычные инфекции снова станут смертельными».
Доктор Анджело Фрей, ведущий автор исследования
Исторически сложилось ошибочное мнение, что лекарства на основе металлов по своей природе токсичны. Однако данные Сообщества по открытому открытию противомикробных препаратов (CO-ADD) предполагают, что металлические комплексы на самом деле имеют более высокий «показатель эффективности» как антибактериальные, но при этом не токсичные по сравнению со стандартными органическими молекулами.
Команда Университета Йорка надеется, что эта новая методология побудит более широкое научное сообщество и фармацевтические компании вновь обратиться к металлокомплексам. Сейчас команда работает над тем, чтобы понять, как именно их новое соединение иридия атакует бактерии, и расширяет свою роботизированную платформу для тестирования других металлов.
Исследование также показало, что этот метод быстрого синтеза может быть применен в других областях, например, при открытии новых катализаторов для промышленных процессов.
Источник:
Ссылка на журнал:
ДОИ: 10.1038/s41467-025-67341-з
#Роботы #химия #кликов #открывают #новый #рубеж #открытии #антибиотиков
Продолжение темы
