Новые исследования предполагают, что холодные воды Арктики могут скрывать секрет совершенно нового типа антибиотика.
Учёные обнаружили, что вещества, вырабатываемые микробами Северного Ледовитого океана, называемые актинобактериями, могут остановить рост вредных бактерий и предотвратить возникновение болезней.
Около 70% существующих антибиотиков были обнаружены в актинобактериях, большая часть которых обитает в почве на суше. Однако бактерии становятся всё более устойчивыми к существующим антибиотикам, а это означает, что срочно необходимы новые лекарства.
Поэтому в поисках новых антибиотиков исследователи обратили внимание на морские актинобактерии. Считается, что морские микроорганизмы производят более разнообразные по химическому составу соединения по сравнению с их наземными аналогами. Это связано с селективным давлением, создаваемым экстремальными колебаниями давления, температуры, концентрации соли и уровней освещённости в морской среде.
В новом исследовании учёные проанализировали сотни неизвестных соединений, которые были извлечены из актинобактерий, живущих внутри беспозвоночных. Образцы были собраны во время экспедиции в Северный Ледовитый океан в 2020 году. В частности, они проверяли, как соединения влияют на патогенный тип кишечной палочки, называемый энтеропатогенной кишечной палочкой (EPEC). Эти бактерии заражают клетки кишечника и вызывают тяжёлую диарею, особенно у детей.
Затем учёные изучили, могут ли соединения, продуцируемые четырьмя видами актинобактерий, помешать бактериям ЕРЕС заражать выращенные в лаборатории клетки. Они выявили, что два соединения обладают особенно сильными антибактериальными свойствами: одно из штамма актинобактерий рода Rhodococcus, а другое из штамма, принадлежащего роду Kocuria. Они описали свои выводы в статье, опубликованной в пятницу (30 августа) в журнале Frontiers in Microbiology.
Команда обнаружила, что эти соединения не позволяют бактериям EPEC прикрепляться к поверхности клеток и вводить вещества, которые позволяют микробам захватывать их молекулярные механизмы и вызывать заболевания.
Однако в то время как бактерии Kocuria производят соединения, которые замедляют рост бактерий EPEC, соединения бактерий Rhodococcus этого не делают. Если бактерии живы, но безвредны для хозяина, на них оказывается меньшее селекционное давление для развития устойчивости к соединению. Таким образом, соединение Rhodococcus может стать более многообещающим кандидатом на роль нового антибиотика, говорится в заявлении команды.
Прежде чем какое-либо из этих соединений можно будет вывести на рынок, необходимо проделать гораздо больше исследовательской работы.
«До сих пор мы проводили только лабораторные исследования in vitro (в контролируемой среде, например, в пробирке), поэтому мы ещё очень далеки от того, чтобы знать, имеют ли эти соединения какое-либо реальное значение с точки зрения клинического использования», — сказала в интервью Live Science Пяйви Таммела (Päivi Tammela), соавтор исследования и профессор фармацевтической биологии в Университете Хельсинки.
Например, по словам Таммелы, большим препятствием, которое необходимо преодолеть, является выяснение того, как производить большее количество этих соединений, что позволило бы учёным более детально изучить их структуру и биологическую активность.
Тем не менее, команда возлагает на будущее этого исследования большие надежды, и Таммела заявляет, что «абсолютно» возможно, что ещё многие из этих соединений ждут своего открытия в глубинах.
