Обнаружено новое семейство бактерий с высоким фармацевтическим потенциалом
Большинство антибиотиков в медицине происходят от природных соединений, производимых бактериями и другими микробами. Новые микроорганизмы — перспективный источник новых активных соединений, в том числе для лечения рака или вирусных инфекций.
Команда из Института фармацевтических исследований Гельмгольца в Саарланде (HIPS) смогла выделить совершенно новое семейство бактерий, обладающее особенно высоким потенциалом для производства активных веществ. Результаты опубликованы в журнале Chem.
Известно, что бактериальные патогены всё чаще развивают устойчивость к лекарствам. Однако с 1980-х годов не было открыто ни одного нового действующего вещества, способного долгосрочно бороться с резистентностью грамотрицательных патогенов. Помимо экономических факторов, это связано с чрезвычайной сложностью поиска новых антибиотиков.
Исследователи HIPS сосредоточились на малоизученных миксобактериях как источнике новых активных веществ. Эти хищные бактерии производят противомикробные агенты, чтобы охотиться на другие микроорганизмы и использовать их в качестве источника питательных веществ.
Команде под руководством профессора Рольфа Мюллера удалось выделить ранее неизвестное семейство миксобактерий, обладающее особенно высоким биосинтетическим, а значит, и фармацевтическим потенциалом. HIPS является площадкой Центра исследования инфекций Гельмгольца (HZI) в сотрудничестве с Саарским университетом.
До сих пор отряд миксобактерий состоял из семи семейств — с четырьмя представителями нового семейства Pendulisporaceae теперь их стало восемь. Новые штаммы были найдены в образцах почвы с Филиппин и из Замбии. Pendulisporaceae морфологически отличаются от всех известных миксобактерий и характеризуются поведением при споруляции, которое ранее было известно у другого рода бактерий — стрептомицетов.
Доктор Рональд Гарсия, старший микробиолог из отдела микробных природных продуктов HIPS: «Pendulisporaceae демонстрируют морфологические черты стрептомицетов, но филогенетически явно относятся к миксобактериям. Это сочетание уникально, и мы надеемся узнать из этого семейства гораздо больше о сложном образе жизни миксобактерий».
С помощью генетического анализа исследователи также обнаружили, что новое бактериальное семейство обладает огромным потенциалом для производства природных продуктов. Открытие Pendulisporaceae увеличило количество известных генетических чертежей (так называемых биосинтетических кластеров генов) для природных продуктов от миксобактерий на целых 9%.
«Природные продукты — многообещающая отправная точка для разработки множества терапевтических средств. В области антибиотиков более 70% всех одобренных действующих веществ являются природными продуктами или их производными», — говорит Мюллер, научный директор и глава отдела микробных природных продуктов HIPS.
«Мы уже смогли выделить из представителей Pendulisporaceae интересные молекулы, которые никогда раньше не видели. Мы с большим нетерпением ждём, что ещё может предложить нам это семейство».
Некоторые из молекул, обнаруженных в текущем исследовании, в лабораторных тестах демонстрируют хорошую активность против бактериальных и грибковых патогенов, а также противовирусные свойства. В ближайшие годы Pendulisporaceae и производимые ими природные соединения будут далее исследоваться в HIPS для выявления новых кандидатов в лекарства.
Шансы на это высоки: 98% семейств кластеров генов, обнаруженных в новых штаммах, представляют собой чертежи природных продуктов, которых ещё нет в публичных базах данных.