Ученые из Нью-Йорка нашли в лесной почве два антибиотика против супербактерий

Новые горизонты борьбы с инфекциями через тайны почвы

Согласно информации из пресс-релиза Рокфеллеровского университета (США), о которой пишет издание ТАСС Наука, молекулярные биологи из США обнаружили в образцах лесной почвы штата Нью-Йорк новые штаммы бактерий, способные вырабатывать два ранее неизвестных антибиотика. Эти вещества, названные эрутацидином и тригинтамицином, демонстрируют способность подавлять развитие бактерий, проявляющих высокую устойчивость к имеющимся медикаментам, влияя при этом на необычные "мишени" внутри микробных клеток.

Развитие технологий секвенирования геномов дало нам возможность заглянуть в ту часть мира микробов, которая ранее не была доступна человеку. И в данном случае мы не просто получили новую информацию о его обитателях, мы уже работаем над ее использованием для создания новых полезных антибиотиков. И это лишь начало данного пути, - заявил профессор Рокфеллеровского университета (США) Шон Брэди.

К своим выводам исследователи пришли, апробируя разработанный ими метод, который позволяет извлекать и расшифровывать крупные фрагменты ДНК микроорганизмов, содержащихся в почве и других материалах. Прежде для расшифровки геномов бактерий и прочих микробов ученым требовалось их культивировать, что значительно замедляло и удорожало процесс изучения.

Недавно американские молекулярные биологи создали методику, способную избирательно выделять и считывать фрагменты бактериальной ДНК длиной в несколько десятков тысяч генетических "букв", или нуклеотидов. Этот показатель примерно в двести раз превышает ранее достигнутые, что существенно повысило эффективность подобных исследований. Такие длинные фрагменты ДНК содержат гены, ответственные за производство различных ферментов и антибиотиков.

Используя данный подход, ученые собрали образцы почвы в лесном массиве штата Нью-Йорк. Из них были выделены фрагменты ДНК общей протяженностью 2,5 триллиона нуклеотидов, которые затем подверглись расшифровке и анализу с применением биоинформатики. Это позволило полностью восстановить геномы сотен ранее неизвестных видов бактерий, принадлежащих к 16 различным группам микробов, а также обнаружить два описанных новых антибиотика.

Последующие эксперименты показали, что эрутацидин, первый из обнаруженных антибиотиков, необычным образом дестабилизирует мембраны микробов и способен уничтожать даже наиболее устойчивые к лекарствам микроорганизмы. Тригинтамицин, второе вещество, действует на белок ClpX, который редко становится мишенью для антибиотиков и играет ключевую роль в жизнедеятельности некоторых патогенных бактерий, а также раковых клеток. Эти уникальные свойства делают новые антибиотики особенно многообещающими для дальнейших научных изысканий.

За последние двадцать лет биологи зафиксировали появление множества штаммов микробов, устойчивых к одному или нескольким антибиотикам. Многие из них, в том числе туберкулезная палочка, золотистый стафилококк и пневмококк, в настоящее время являются причиной вспышек "больничных" инфекций, борьба с которыми становится всё сложнее.

Такие серьезные проблемы побуждают ученых к ускоренному поиску и разработке новых антибиотиков, а также к поиску потенциальных альтернатив существующим медикаментам в ранее неисследованных природных условиях.

Ранее мы писали, что международная команда молекулярных биологов из США и Европы разработала молекулы SCR005 и SCR007, способные останавливать проникновение множества вирусов, включая возбудителей COVID-19 и лихорадки Эбола, в клетки организма. Эти соединения, названные рецепторами-приманками, стали результатом поиска универсальных противовирусных препаратов, которых остро не хватает в медицинской практике. Ученые Городского университета Нью-Йорка установили, что молекула SCR007 обеспечила выживание 90% зараженных коронавирусом мышей, что демонстрирует перспективность подхода. Подобные разработки являются частью глобальных усилий по созданию новых средств борьбы с различными типами патогенов, поскольку существующие препараты не всегда справляются с растущими угрозами и резистентностью.