Добыча бактериальных геномов открывает ценные «скрытые» лекарства

Новый инструмент для «раскопок» бактериальных геномов, потенциально скрывающих богатый арсенал фармацевтических сокровищ, привел к открытию нового антибиотика. Исследование, опубликованное в августовском номере журнала Microbiology, может привести к созданию новых методов лечения серьезных заболеваний, быстро приобретающих множественную лекарственную устойчивость.

Ученые из Университета Гронингена (Нидерланды) успешно применили подход «добычи геномов» (genome mining), чтобы найти и активировать группу генов у бактерии Streptomyces coelicolor. В результате был синтезирован новый антибактериальный соединение, эффективное против нескольких бактериальных штаммов, включая Escherichia coli.

Streptomyces — распространенная почвенная бактерия, хорошо известная своей способностью производить антибиотики. В 2002 году секвенирование генома одного вида стрептомицетов, S. coelicolor, выявило несколько групп генов с неизвестной функцией. Углубившись в исследование и удалив молекулу, которая специфически инактивирует одну из загадочных групп генов (известную как cpk), ученые смогли «пробудить» эти гены. Оказалось, что они производят новый антибиотик, а также ярко-желтый пигмент.

Это первый случай успешного применения подхода добычи геномов для открытия лекарств у Streptomyces. «Эта стратегия — мощный и инновационный способ поиска новых способностей к производству антибиотиков у бактерий», — заявила руководитель исследования доктор Эрико Такано. «Поскольку бактериальные инфекции, ранее считавшиеся легкими и легко излечимыми, внезапно становятся смертельными и совершенно не реагирующими на все существующие лекарства, крайне важно, чтобы новые антибиотики открывались с достаточной скоростью», — добавила она.

Тот же подход для «пробуждения» новых путей производства антибиотиков можно использовать и для поиска биологически активных соединений у других микроорганизмов, например, нитчатых грибов. Помимо антибиотиков, эти соединения могут включать другие противомикробные или противоопухолевые агенты. «В последовательностях микробных геномов, найденных недавно, есть еще несколько тысяч неохарактеризованных групп генов. Это открывает богатую сокровищницу новых потенциальных лекарств для клинического применения», — пояснила доктор Такано.