Российские ученые сломали оборону супербактерий
Российские ученые из ПИЯФ НИЦ «Курчатовский институт» и СПбГУ впервые расшифровали трехмерную структуру фермента RelSeq в связке с сигнальной молекулой (p)ppGpp, открыв «ахиллесову пяту» устойчивых к лекарствам микробов.
Это исследование, поддержанное грантом РНФ и опубликованное в International Journal of Molecular Sciences, закладывает основу для создания антибиотиков совершенно нового поколения.
Каждый шестой случай бактериальной инфекции в мире уже не поддается стандартному лечению. Более 40% отслеживаемых комбинаций «патоген – антибиотик» за последние пять лет продемонстрировали рост устойчивости. Эти цифры ВОЗ звучат как приговор эпохе, в которой человечество привыкло побеждать инфекции одной таблеткой. Но что, если вместо того, чтобы изобретать новый яд для бактерии, просто лишить ее способности прятаться?
Именно эту задачу решают исследователи Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт» и Санкт-Петербургского государственного университета. В августе 2026 года они опубликовали результаты, которые могут изменить саму логику поиска антибиотиков нового поколения.
Фермент-переключатель: что такое «строгий ответ»
Ключевым объектом работы стал фермент RelSeq. Когда бактерия попадает в стрессовые условия – будь то голод, жара или атака антибиотика, – RelSeq запускает так называемый «строгий ответ». Он регулирует уровень сигнальных молекул – алармонов (p)ppGpp (внутриклеточная сигнальная молекула, которая служит для бактерий и некоторых других организмов сигналом тревоги и запускает защиту). Накопление этих молекул переводит клетку в режим выживания: рост замедляется, обмен веществ перестраивается, бактерия фактически «засыпает», становясь неуязвимой для большинства препаратов.
Российские ученые впервые определили кристаллическую структуру RelSeq в комплексе с алармоном (p)ppGpp. Более того, они обнаружили несколько участков связывания, потенциально пригодных для воздействия лекарственными соединениями. Важно подчеркнуть: у человека аналогичного фермента нет. А значит, теоретически удар по RelSeq бьет исключительно по бактерии, не затрагивая клетки пациента.
Компьютер видит то, что не покажет микроскоп
Особую роль в исследовании сыграла IT-составляющая. Экспериментальные данные структурной биологии ученые дополнили молекулярно-динамическим компьютерным моделированием. Виртуальная модель показала: части фермента подвижны относительно друг друга, и именно эта гибкость определяет, как алармон занимает свое место в белковой структуре.
Моделирование позволило выявить так называемые аллостерические сайты – скрытые «карманы» в молекуле, воздействие на которые может нарушить работу фермента. Это не просто академическое наблюдение: такие сайты становятся конкретными координатами для таргетного поиска низкомолекулярных ингибиторов. Физический эксперимент и вычислительный расчет здесь не конкурируют, а работают в связке, многократно сужая пространство поиска.
Не таблетка, а чертеж: что уже сделано и что впереди
Будем честны: готового антибиотика в пробирке пока нет. Ученые получили детальную карту потенциальной мишени и данные, необходимые для следующего шага – компьютерного подбора молекул-кандидатов и их экспериментальной проверки. Цепочка выглядит так: структурные данные → виртуальный скрининг → лабораторная проверка → при успехе – доклинические испытания. Проект пока находится на начальных этапах.
Тем не менее, фундамент заложен серьезный. В рамках гранта Российского научного фонда создана экспериментальная платформа, позволяющая быстро анализировать связывание потенциальных препаратов с бактериальными мишенями. А опыт российских коллег – например, применение активного машинного обучения в МФТИ для ускорения виртуального скрининга миллионов соединений – показывает, что следующий этап поиска ингибиторов RelSeq может опираться на высокопроизводительные вычисления и методы ИИ.
Глобальная гонка, в которой нельзя опоздать
Работа петербургских исследователей вписывается в мировой тренд последних лет. В 2023 году международная команда расшифровала механизм взаимодействия антибиотика альбицидина с бактериальной ДНК-гиразой. В 2025-м российские специалисты из Института молекулярной биологии им. Энгельгардта показали, как нарушение метаболизма рибозы делает бактерии уязвимыми. В 2026-м ученые МГУ описали неизвестную ранее систему бактериального иммунитета. Общая логика едина: вместо слепого перебора веществ – точечный удар по конкретной молекулярной уязвимости.
Для России эта работа укладывается в правительственный план борьбы с антимикробной резистентностью на 2025–2030 годы, прямо предусматривающий разработку новых противомикробных препаратов и альтернативных технологий лечения. Для мира ставка еще выше: ВОЗ называет устойчивость к антибиотикам одной из главных угроз общественному здоровью XXI века.
Непосредственного эффекта для пациента сегодня нет. Но в долгосрочной перспективе исследование может подарить медицине новый класс антибактериальных средств – препараты, которые лишают бактерию стрессовой защиты и возвращают ей уязвимость перед терапией. Путь от кристаллической структуры до аптечной полки долог и непредсказуем. Однако без первого шага – увидеть мишень в атомарном разрешении – этот путь не начинается вовсе. Российские ученые этот шаг сделали.
