Анализ образцов, полученных в ходе экспедиции в Северный Ледовитый океан, позволяет предположить, что морские микробы могут стать новым перспективным источником антибиотиков. Ученые обнаружили, что вещества, вырабатываемые микробами Северного Ледовитого океана, называемыми актинобактериями, могут останавливать рост вредных бактерий и не позволять им вызывать заболевания.
Около 70% существующих антибиотиков были обнаружены в актинобактериях, большинство из которых живут в почве на суше. Однако бактерии становятся все более устойчивыми к существующим антибиотикам, что означает, что срочно необходимы новые лекарства.
Итак, исследователи обратились к морским актинобактериям в поисках новых антибиотиков. Считается, что морские микробы производят более химически разнообразный набор соединений, чем их наземные аналоги. Это происходит из-за селективного давления, создаваемого экстремальными колебаниями давления, температуры, концентрации соли и уровня освещенности, которые происходят в морской среде.
В новом исследовании ученые проанализировали сотни неизвестных соединений, которые были извлечены из актинобактерий, живущих внутри беспозвоночных. Образцы были собраны во время экспедиции в Северный Ледовитый океан в 2020 году. В частности, они проверили, как соединения влияют на патогенный тип E.coli, называемый энтеропатогенной E.coli (EPEC). Эти бактерии заражают клетки кишечника и вызывают сильную диарею, особенно у детей.
Затем ученые изучили, могут ли соединения, вырабатываемые четырьмя видами актинобактерий, остановить бактерии EPEC от заражения выращенных в лаборатории клеток. Они обнаружили, что два соединения обладают особенно сильными антибактериальными свойствами: одно из штамма актинобактерий из рода Rhodococcus, а другое из штамма, принадлежащего к роду Kocuria. Они описали свои выводы в статье, опубликованной 30 августа в журнале Frontiers in Microbiology.
Ученые обнаружили, что эти соединения не позволяют бактериям EPEC прикрепляться к поверхности клетки и вводить вещества, которые позволяют микробам захватывать ее молекулярный механизм и вызывать заболевания.
Однако, в то время как бактерии Kocuria производили соединения, которые замедляли рост бактерий EPEC, соединение из бактерий Rhodococcus этого не делало. Если бактерии живы, но безвредны для хозяина, у них меньше давления отбора, чтобы развить устойчивость к соединению. Таким образом, соединение Rhodococcus может быть более перспективным кандидатом на новый антибиотик, говорится в заявлении команды.
Прежде чем любое из этих соединений будет выведено на рынок, предстоит проделать еще очень много работы.
«До сих пор мы проводили только исследования in vitro, поэтому мы все еще очень далеки от того, чтобы знать, имеют ли эти соединения какое-либо фактическое значение с точки зрения клинического применения», — рассказала Live Science Пяйви Таммела , соавтор исследования и профессор фармацевтической биологии в Университете Хельсинки в Финляндии.
Например, по словам Таммелы, большой проблемой является необходимость выяснить, как производить большие объемы этих соединений, что позволит ученым более подробно изучать их структуру и биологическую активность. Тем не менее, команда возлагает большие надежды на будущее этого исследования, и Таммела утверждает, что «абсолютно» возможно, что в глубинах Земли еще много подобных соединений ждут своего открытия.
