Исследователям из Уорикского университета (Великобритания) и Университета Монаша (Австралия) удалось разгадать загадку, которая десятилетиями стояла перед разработчиками лекарств: как бактерии естественным образом создают несколько версий мощных противораковых препаратов. Открытие, которое может ускорить разработку лекарств от трудноизлечимых видов рака, описано в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Комбинаторный биосинтез — использование бактериальных ферментов для создания вариантов лекарств — давно является целью ученых. Но для его применения необходимо понимать, как эти ферменты взаимодействуют друг с другом. Уже было известно, что бактерии могут естественным образом вырабатывать несколько вариантов мощных противораковых препаратов, но как именно они это делают, никто не знал.
Авторы новой работы раскрыли этот механизм. Анализ показал, что небольшие молекулярные участки («доменные стыки») служат связующим звеном между основным механизмом сборки лекарств и ферментами, участвующими в создании вариативных компонентов. Важно знать, что эти стыки используют консервативную точку соединения, совместимую с множеством разных ферментов, — эта особенность объясняет, как бактерии создают структурное разнообразие, сохраняя точность и эффективность своих лекарств.
В работе также прослеживается естественная эволюция систем, вырабатывающих лекарства. Ученые обнаружили, что недавно открытое соединение, вероятно, произошло от родственной системы, вырабатывающей лекарства, в результате дупликации генов и рекомбинации. По сути, полученные результаты помогут людям делать то, что делает сама природа, но лучше и быстрее. Таким образом, потенциально ученые смогут разрабатывать синтетические пути для создания противораковых препаратов с повышенной эффективностью, улучшенной селективностью и меньшим количеством побочных эффектов.
