Ученые составили первую глобальную карту для поиска лекарств в почве
Ученые из Университета Рокфеллера проанализировали образцы почв с пляжей, лесов и пустынь с пяти континентов и определили лучшие места в мире для поиска новых антибиотиков и противораковых препаратов. Результаты, опубликованные в журнале eLife, дают новое представление о природном мире и служат дорожной картой для будущего открытия лекарств.
Методология и масштаб исследования
- Было собрано 185 образцов из тропических лесов, лесов умеренного пояса, пустынь и пляжей на пяти континентах (Северная и Южная Америка, Африка, Азия, Австралия) и островах Гавайи и Доминиканская Республика.
- Ученые искали не сами бактерии, а кластеры генов, ответственные за производство терапевтических соединений.
- Экологическую ДНК сравнили с ДНК лабораторных бактерий, производящих более 400 природных соединений.
Ключевые находки
- Нью-Мексико (горячий источник): обнаружены кластеры, подобные тем, что производят эпоксамицин — основу для ряда современных противораковых препаратов.
- Бразилия: найдены гены, способные создавать новые версии блеомицина — важного противоракового агента из списка ВОЗ.
- Юго-запад США: почвы, предположительно, содержат бактерии, производящие антибиотики типа рифамицина, что может помочь в борьбе с устойчивым туберкулезом.
- Выявлены «горячие точки» «биосинтетической темной материи» — совершенно новых для науки кластеров генов, которые могут продуцировать молекулы с неизученными функциями.
Контекст и значение
- Подавляющее большинство современных антибиотиков получено из почвенных бактерий, но поиск новых затруднен из-за повторного открытия одних и тех же культивируемых видов.
- На каждый культивированный вид бактерий приходится 100 некультивированных в окружающей среде.
- «Невероятное разнообразие, которое мы обнаружили, — это первый шаг к нашей мечте создать мировую карту химических веществ, производимых микробами», — говорит доктор Шон Брэди, руководитель исследования.
Планы на будущее
Ученые планируют расширить сбор образцов из уникальных сред (пещеры, горячие источники, городские парки) и продолжать проект гражданской науки Drugs from Dirt, приглашая публику присылать образцы.