Бой Геракла с гидрой: как создание новых молекул может убить бактерии? Рассказывают химики, победители научного конкурса РУДН
Ежегодно в РУДН проходит конкурс научных студенческих работ «Совместный старт: сделаем науку вместе». Университет выделяет стипендии на проекты молодых ученых и объединений студентов. Все разработки практико-ориентированы и имеют потенциал дальнейшей коммерциализации.
Один из 9 проектов-победителей в этом году — разработка молодых химиков факультета физико-математических и естественных наук. Студенты исследовали молекулярный дизайн и синтез новых азагетероциклических производных с высоким потенциалом биологической активности. Такие молекулы — новые соединения, которые потенциально могут убить или не убить бактерию.
Над проектом работала команда с направления «Химия»:
- Ксения Алексеева, аспирант;
- Кирилл Васильев, магистратура, II курс;
- Милана Федосеева, магистратура, I курс;
- Никита Логвиненко, III курс;
- Никита Волчков, III курс.
.jpg)
Сейчас нередко можно услышать, что не стоит принимать антибиотики, не посоветовавшись с врачом. Следование этому совету может спасти не только жизнь, но и жизни окружающих.
Антибиотики — это как дубина в руках Геракла, который борется с Гидрой. Отрубание одной головы ведет к появлению двух новых. Прием антибиотика убьет некоторую часть болезнетворных организмов, но какие-то из них непременно выживут и передадут многочисленному потомству механизм защиты. Так штамм обретёт резистентность. Что делать? Очевидно — придумать новый антибиотик! Но когда узнаешь, что в мире ежедневно более 10 миллионов Гераклов-антибиотиков бьют по разным головам разных Гидр, становится ясно, что это весьма непростая задача.
В проекте мы занимаемся созданием новых молекул. Буквально новых. Их не существовало на Земле до того, как мы смешали необходимые реагенты в колбе. Это значит, что и микроорганизмы ранее с ними не встречались и, следовательно, не имеют механизмов защиты против них.
Есть два пути развития после получения молекулы. С одной стороны, может случиться так, что наши молекулы не будут иметь разрушающего эффекта на патогены, то есть окажутся непригодными. Так бывает, потому что не все формулы веществ подходят по своему строению, и поиск верной занимает время.
Но когда мы обнаружим, что колонии некоторых штаммов погибают при встрече с нашими молекулами, мы поймём, что вступили на второй путь. Тогда проведем анализ, выявив, какие молекулы справляются лучше всего. Впоследствии нужно будет провести модификации, включая создание новых молекул, чтобы в итоге явить миру новый антибиотик
Сейчас мы ждем результаты биологического тестирования уже созданных молекул, которые содержат конденсированные изоиндольный и β-карболиновый каркасы. Предварительные данные указывают на проявление антигликирующей активности — молекулы могут блокировать неферментативное взаимодействие белков с глюкозой и образование конечных продуктов гликирования, которые могут быть причиной развития дегенеративных заболеваний.
Научным руководителем проектной группы выступает Фёдор Зубков, кандидат химических наук, доцент кафедры органической химии факультета физико-математических и естественных наук РУДН.
Всего в конкурсе победили 9 проектов. Стипендии получат команды факультета физико-математических и естественных наук, института экологии, высшей школы управления, медицинского института, филологического факультета и института внешнеэкономической безопасности и таможенного дела.
Кандидат биологических наук, доцент института экологии РУДН Всеволод Павшинцев разрабатывает инновационную методику, которая позволяет оценивать состояние пресных водоёмов с помощью рыбок данио-рерио и искусственного интеллекта. Проект, поддержанный грантом университета, призван перейти от простого химического анализа воды к пониманию того, как загрязнители воздействуют на живые организмы.
Доцент кафедры наноэлектроники и микросистемной техники РУДН Екатерина Гостева возглавляет междисциплинарный проект по разработке технологии наноструктурирования поверхности имплантатов. Её цель — сделать приживление имплантатов быстрым, надёжным и доступным для самых разных групп пациентов.
В институте экологии РУДН реализуется масштабный междисциплинарный проект в области экологической химии и материаловедения. Учёные работают над созданием высокоэффективных сорбентов на основе природных материалов для обезвреживания опасных загрязнителей окружающей среды.
Проект объединяет фундаментальные исследования на стыке химии, материаловедения и экологии и соответствует стратегическим целям развития науки и технологий Российской Федерации.