Ученые «воскресили» вымершие антимикробные пептиды неандертальцев и денисовцев

Геномы человека и геномы наших древних предков экспрессируют белки с природными антимикробными свойствами. Молекулярное вымирание предполагает, что эти молекулы могут быть главными кандидатами на создание новых безопасных лекарств. Эти молекулы, произведенные естественным образом и отобранные в ходе эволюции, предлагают многообещающие преимущества по сравнению с молекулярными открытиями с использованием только ИИ. Новое исследование было опубликовано в журнале Cell Host & Microbe.

«Мы должны мыслить масштабно в исследованиях антибиотиков. Каждый год от лекарственно-устойчивых инфекций умирает более миллиона человек, и, по прогнозам, к 2050 году этот показатель достигнет 10 миллионов. В течение десятилетий не было по-настоящему нового класса антибиотиков, и так мало людей, занимающихся этой проблемой, что нужно думать не только о новых лекарствах. Нужны и новые рамки», — сказал доктор Сесар де ла Фуэнте, исследователь из Пенсильванского университета. 

В ходе исследования авторы изучили протеомные экспрессии двух вымерших гоминидов — неандертальцев и денисовцев — и обнаружили десятки небольших белковых последовательностей с антибиотическими свойствами. Затем их лаборатория работала над синтезом этих молекул, возвращая к жизни эти давно исчезнувшие химические вещества.

«Компьютер дает нам последовательность аминокислот. Это строительные блоки пептида, небольшого белка. Затем мы можем получить эти молекулы, используя метод, называемый «твердофазный химический синтез. Мы переводим рецепт аминокислот в настоящую молекулу, а затем строим ее»,— сказал доктор де ла Фуэнте. 

Затем исследователи применили эти молекулы к патогенам в чашке и к мышам, чтобы проверить достоверность и эффективность своих расчетных прогнозов.

«Те, что сработали, сработали довольно хорошо», — сказал доктор де ла Фуэнте. «В двух случаях пептиды были сопоставимы, если не лучше, чем стандартное лечение. Те, что не сработали, помогли нам понять, что нужно улучшить в наших инструментах искусственного интеллекта».

Авторы работы считают, что это исследование открывает двери для новых взглядов на антибиотики и открытие лекарств, и этот первый шаг позволит ученым исследовать его с большей креативностью и точностью. Теперь, когда для этих молекул установлено возрождение, ученые вдумчиво изучают последствия воскрешения прошлого.

«Мы открываем совершенно новый путь для изучения того, как наш организм предотвращает болезни и борется с ними», — сказал доктор де ла Фуэнте. «Мы ведем переговоры с биоэтиками о том, что значит вернуть генетический материал к жизни», — добавил он.