Евгений Нудлер победил смерть
В журнале Science вышла сенсационная статья, которая вызвала сотни новостных публикаций по всему миру. Дело в том, что Евгений Нудлер придумал, как отключать у бактерий защиту, которую бактерии применяют против антибиотиков, которые мы применяем против бактерий. Уф... Сейчас все объясню.
Как известно, микробы все стремительнее приспосабливаются к антибиотикам. Лекарства, которые служат нашей главной защитой на этой планете, перестают работать. Все больше появляется устойчивых, или, как говорят, резистентных к антибиотикам возбудителей — и прогнозы неутешительны: бактерии приспосабливаются быстрее, чем появляются новые классы лекарств.
А что если сосредоточиться на самом явлении резистентности? Как бы нам сломать систему бактериальной защиты? Для этого нужно понять, как умирают бактерии и как они успевают спастись.
Представьте себе бактерию сибирской язвы в виде противного вам человека, например начальника на работе. Антибиотиков разных классов придумано много, они ломают у начальника самые разные механизмы, нужные ему для жизни: какие-то отключают почки, другие — печень, третьи портят кровь. Эти неприятности наносят начальнику урон, но помрет он, только когда остановится сердце или дыхание. Антибиотики же подталкивают к этой грани: без почек, печени и с плохой кровью долго не проживешь.
Аналогом «остановки сердца» у бактерий является так называемый оксидативный стресс — итог работы любых антибиотиков. Клетка микроба переполняется перекисью, которая портит ДНК, клетка не успевает чинить свою ДНК и погибает.
Евгений Нудлер установил еще в прошлом году, что резистентные бактерии защищаются от оксидативного стресса при помощи простой молекулы оксида азота (NO), который они способны выделять в ответ на удары судьбы. Что-то вроде живой воды: попил микроб этого эликсира — и никакого оксидативного стресса.
И тогда дело плохо: стоит убрать антибиотик, и микроб снова станет размножаться. Приходится повышать дозы лекарства и длительность его применения. Но, увы, и та и другая мера имеют предел — из-за токсичности антибиотика уже для нашего организма.
Итак, NO — главное оружие бактерий и главная угроза для нас. Откуда они берут NO? В их клетках работает особый фермент под названием NOS (NO-synthase, NO-синтаза) — запрограммированная в генах машина для производства NO.
Следующий шаг логичен, ему как раз и посвящена новая публикация в журнале Science. Евгений вывел бактерий-мутантов, у которых в генах нет фермента NOS. Такие бактерии умирали от антибиотиков, к которым были устойчивы их «нормальные» предки.
Раз так, то остается найти лекарство, отключающее NOS; но, поразительным образом, оно уже оказалось найдено. Есть вещества — ингибиторы NOS, которые не дают NOS нормально работать; более того, их уже почти применяют в медицине. Дело в том, что на этот роковой NOS замкнулся другой многолетний поиск — лекарств от аутоиммунных заболеваний (почему эти две совершенно независимые истории сошлись в одной точке — предмет для отдельного рассказа). Скоро Евгений поставит эксперимент, в котором NOS будет подавлен уже не генетически, а как раз таким лекарством — и задача будет окончательно решена.
Если все выйдет, как планируется, в медицине произойдет переворот. В случае трудных инфекций больным будут одновременно вводить антибиотик и ингибитор NOS. И дозы будут низкие, и тип антибиотика любой: оставленные без NOSа, бактерии не смогут избежать смерти от оксидативного стресса.
В открытии Евгения Нудлера есть завораживающий философский нюанс. Фермент NOS есть у всех бактерий — похоже, это их древнее оружие. От кого они защищались, пока мы не изобрели антибиотики? От антибиотиков, конечно же! Ведь антибиотики выделяются нами из почвенных грибов и бактерий — эти яды служат и служили микроорганизмам в конкурентной борьбе миллионы лет. В ХХ веке мы приспособили эти яды себе на пользу — и стали жить вдвое дольше. Бактерии не замедлили с ответом — и пустили в ход NOS.
Работа Евгения Нудлера переворачивает очередную страницу в этой истории: будто вернувшись в глубь веков, он разглядел роль NOS еще в той, доисторической конкуренции между микроорганизмами — и выбил оружие из рук врага. Теперь мы получаем передышку в борьбе. Похоже, надолго.