Учёные из Лаборатории исследований туберкулёза Школы фармацевтических наук Араракуары при Государственном университете Сан-Паулу (FCFAr-UNESP) продемонстрировали, что железосодержащее соединение, заключённое в липидные наночастицы, полностью уничтожает туберкулёз в лёгких мышей после 30 дней лечения. Результаты открывают перспективу для более коротких, менее токсичных и эффективных терапий против устойчивых штаммов бактерий — одной из главных проблем борьбы с болезнью.

Хотя туберкулёз известен веками и излечим, он остаётся самой смертельной бактериальной инфекцией в мире. Стандартное лечение требует как минимум 6 месяцев ежедневного приёма четырёх антибиотиков, а при устойчивости к препаратам курс может растянуться до 2 лет. Длительность терапии осложняет соблюдение режима, что приводит к отказу от лечения и неудачам в терапии.

«Болезнь излечима, но лечение — это долгий и интенсивный процесс. Пациенты принимают несколько антибиотиков каждый день, что вызывает побочные эффекты и может повредить почки и печень», — объясняет Фернандо Рожерио Паван (Fernando Rogério Pavan), научный руководитель исследования и координатор направления «Лекарства против туберкулёза» в Rede-TB.

По данным ВОЗ, без лечения туберкулёз приводит к смерти в 50% случаев, а при правильном соблюдении терапии около 85% пациентов выздоравливают. «Некоторые пациенты прекращают приём антибиотиков на середине курса, что приводит к развитию устойчивости бактерий. В результате многие пациенты остаются без терапевтических опций, а бактерия может передаваться, создавая ещё более опасный цикл», — добавляет Паван.

Морфология бацилл Mycobacterium tuberculosis после разных обработок: (A) Необработанные бациллы с нормальной стержнеобразной формой и целостной поверхностью. (B) Клетки, обработанные этамбутолом (EMB) показывают изменения поверхности и клеточный детрит, свидетельствующие о повреждении оболочки. (C) Клетки после изониазида (INH) имеют аморфные остатки и признаки лизиса, указывающие на разрушение структуры бацилл. (D) Клетки, обработанные FEP демонстрируют шероховатую поверхность, удлинённые и сплющенные бациллы, накопление нежизнеспособного материала и отсутствие делящихся клеток. Источник: ACS Omega (2025). DOI: 10.1021/acsomega.5c08350

На протяжении 20 лет группа Павана изучает действие различных молекул против туберкулёза. В рамках докторской работы Фернанды Манаи Демаркви (Fernanda Manaia Demarqui) внимание было сосредоточено на веществе ферроин ([Fe(phen)3]2+, FEP) — старом соединении, с 1950-х годов традиционно используемом в химическом синтезе.

Идея основывалась на «репозиционировании» лекарства: тестировании известных веществ для новых терапевтических целей. «Мы не изобрели новую молекулу. Мы взяли старое, недорогое, водорастворимое соединение и проверили его против туберкулёза. Когда увидели антимикробную активность, поняли: это может стать темой диссертации», — рассказывает исследователь.

Лабораторные тесты показали, что FEP сильно подавляет бациллу туберкулёза и усиливает действие рифампицина и претоманида — двух препаратов, используемых при лечении. Микроскопия и геномное секвенирование выявили повреждение клеточной стенки бактерий, указывающее на механизм действия, схожий с пенициллинами: «Мы обнаружили, что соединение ингибирует синтез клеточной стенки. Микроскопия показывает полностью изменённую морфологию бактерий, а мутации в их геноме связаны с белками клеточной стенки», — объясняет Паван.

Так как FEP нестабилен и может разлагаться в желудке, учёные заключили его в липидные наночастицы LNP@FEP — «капсулу» с контролируемым высвобождением. Это улучшило стабильность и продолжительность действия вещества. «Капсула защищает соединение и обеспечивает постепенное высвобождение, позволяя ему оставаться активным дольше. Формула проста, недорогая и легко воспроизводима», — говорит Паван.

В экспериментах на мышах животные были разделены на группы по семь инфицированных особей. Половина получала стандартное лечение, другая половина — соединение FEP. Через 30 дней инфекция в лёгких полностью исчезла как при свободном, так и при инкапсулированном FEP, превзойдя результаты изониазида — одного из стандартных антибиотиков в SUS.

«Результат приятно удивил. Мы ожидали лишь снижения бактериальной нагрузки, но тесты показали полное её устранение. В группе с обычным антибиотиком нагрузка снизилась, как и ожидалось», — отмечает учёный.

Несмотря на обнадёживающие результаты, о клиническом применении пока что говорить рано. Необходимо провести исследования токсичности, фармакокинетики, более масштабные испытания, включая модели устойчивого и хронического туберкулёза. Паван отмечает, что отсутствие патента на соединение может облегчить промышленную разработку: «Для общественного сектора это особенно интересно. Если всё сработает, то препарат можно будет выпускать дешёво».

Если новые исследования подтвердят эффективность и безопасность вещества для людей, то Паван ожидает появление коротких, безопасных и удобных для пациентов курсов лечения, что снизит риск устойчивости и сократит воздействие болезни: «Главное, что мы уже знаем — это работает. Теперь нужно отработать дозировку и длительность применения, повторить тесты и двигаться дальше. Но полное уничтожение инфекции в животных даёт нам надежду», — заключает он.

Подробнее на iXBT