Молекула из почвы может помочь в борьбе с мультирезистентными бактериями
Ученые из Университета Рокфеллера собрали более 2000 образцов почвы из парков Нью-Йорка и со всего мира, чтобы найти бактериальные молекулы с потенциалом в качестве лекарств.
Используя инновационную технику секвенирования генов почвенных микробов, исследователи обнаружили новый класс мощных антибиотиков — малацидины. В лабораторных тестах и на животных малацидины уничтожали многие инфекции, включая устойчивые к традиционным антибиотикам. Бактерии, подвергнутые воздействию малацидинов, не развивали резистентность к ним в долгосрочных экспериментах. Результаты опубликованы в Nature Microbiology.
По словам Шона Ф. Брейди, руководителя лаборатории, до клинических испытаний на людях потребуются годы исследований, но открытие может помочь в будущем решить проблему растущей устойчивости бактерий к существующим антибиотикам.
Новый подход к поиску
Почва содержит огромное разнообразие микроорганизмов, но большинство из них не растут в лабораторных условиях. Команда Брейди обошла эту проблему, разработав метод поиска потенциальных лекарственных соединений непосредственно в ДНК из почвы, минуя этап культивирования микробов. Метод опирается на секвенирование ДНК и компьютерный анализ.
Сложность в том, что в почве слишком много ДНК для полного анализа. Ученые решили искать гены, похожие на те, что кодируют известные антибиотики, работающие только в присутствии кальция и не вызывающие быстрого развития резистентности.
Распространенные, но неизвестные молекулы
Одна из найденных последовательностей ДНК кодировала молекулы малацидинов. Их структура и механизм действия отличаются от других кальций-связывающих препаратов.
«Это совершенно новые молекулы, — говорит Брейди. — Их никогда раньше не видели». При этом малацидины оказались очень распространены в природе: их нашли в каждом десятом протестированном образце почвы.
Сейчас команда изучает варианты молекулы малацидина, чтобы найти более эффективные аналоги. Также исследователи активизируют поиск новых антибиотиков, поскольку без новых препаратов смертность от неизлечимых инфекций к 2050 году может вырасти более чем в десять раз.
«Среди мрачных прогнозов о будущем антибиотиков есть надежда, — говорит Брейди. — Мы можем вернуться к этому невероятно продуктивному источнику и посмотреть, сможем ли мы найти новый раунд действительно полезных антибиотиков».