Ученые Казанского федерального университета успешно синтезировали новую сложную молекулу с антибактериальными свойствами на основе коммерчески доступных соединений. Исследователи начали с получения древовидных молекул, известных как дендримеры, из доступных реагентов.
Дендримеры состоят из трех различных 3D-структур «ядер», состоящих из нескольких бензольных колец с аминогруппами, связанных в «ожерелье», а к ним прикреплены «ветви» из метилового эфира акриловой кислоты — предшественника органического стекла.
Далее исследователи изучили антибактериальные и токсические свойства полученных дендримеров с различными 3D-структурами ядер на культурах патогенных бактерий, грибов и клеток печени. Целью было выяснить, какие соединения подавляют рост микроорганизмов и безопасны для клеток человека.
Оказалось, что только древовидная молекула с конусовидным ядром обладает выраженными антибактериальными свойствами и низкой цитотоксичностью в отношении клеток человека. На основе этих результатов, авторы решили объединить синтетическую молекулу с антибактериальным ферментом лизоцимом, выделенным из белка куриного яйца.
Лизоцим является природным антимикробным агентом, но его лекарственные формы часто вызывают аллергические реакции и быстро разрушаются. Сочетание лизоцима с молекулой-дендримером позволило «спрятать» белок от иммунных клеток организма и защитить его от преждевременного разрушения.
Эксперименты на культурах бактерий Staphylococcus aureus, вызывающих широкий спектр заболеваний, показали, что компоненты этого комплекса — лизоцим и дендримеры — усиливают антибактериальное действие друг друга примерно в три раза, не увеличивая при этом цитотоксичность.
Исследователи планируют продолжить исследования в области комбинированных антибактериальных препаратов на основе дендримеров, особенно сфокусировавшись на изучении полученных соединений в качестве средств доставки фармпрепаратов. Они также надеются, что результаты их исследования заинтересуют специалистов в области медицинской химии и получат дальнейшее развитие.