Микробы, живущие на насекомых, — богатый источник новых антибиотиков
Большинство антибиотиков XX века были получены из одного источника — почвенных бактерий, в основном из рода Streptomyces. Однако этот ресурс, похоже, исчерпан: растёт устойчивость патогенов, а новые исследования почвы часто находят уже известные вещества.
Профессор бактериологии Университета Висконсин-Мэдисон Кэмерон Карри и его команда предположили, что Streptomyces, живущие не в почве, а в симбиозе с насекомыми и защищающие их от инфекций, могут стать новым источником антибиотиков для человека.
Масштабное исследование
Учёные собрали более 2500 видов насекомых (мух, муравьёв, пчёл, бабочек, жуков и др.) в различных регионах Северной и Южной Америки — от тропиков до арктических зон. Из них было выделено более 10 000 штаммов микробов (для сравнения: из почвы и растений — 7000 штаммов).
Было проведено 50 000 испытаний: каждый штамм проверяли на способность подавлять рост 24 бактерий и грибов, включая устойчивые патогены, такие как MRSA (метициллин-резистентный золотистый стафилококк).
Ключевые результаты
- Эффективность: Микробы, ассоциированные с насекомыми, чаще подавляли рост патогенов, чем почвенные или растительные микробы.
- Новый антибиотик: Из муравья-грибовода из Бразилии
был выделен новый антибиотик — цифомицин.
- В лабораторных тестах он эффективен против грибов, устойчивых к другим антибиотикам.
- В модели на мышах цифомицин успешно боролся с инфекцией, вызванной грибком Candida albicans, и показал низкую токсичность.
- Дальнейшие шаги: На цифомицин подана заявка на патент. Это первый, но важный шаг на долгом пути к возможному созданию нового лекарства.
Почему это перспективно?
Исследователи считают логичным, что микробы насекомых продуцируют новые активные соединения:
- Эволюционная дистанция: Линии Streptomyces, связанные с насекомыми, отделились от почвенных около 380 миллионов лет назад и адаптировались к уникальным условиям.
- Естественный отбор: Насекомые используют микробные антибиотики для защиты от своих патогенов, что, вероятно, привело к выработке веществ, способных преодолевать распространённые механизмы устойчивости.
- Безопасность: Длительная коэволюция с животными-хозяевами могла способствовать отбору соединений с низкой токсичностью для животных.
«Насекомые делают за нас поисковую работу», — заключает Кэмерон Карри.
Исследование, опубликованное 31 января в журнале Nature Communications, — самое масштабное на сегодняшний день по оценке антибиотической активности микробов, ассоциированных с насекомыми.