Бактерии, извлечени от лед на 5000 години в ледената пещера Скаришоара в Румъния, могат да ни помогнат в борбата със „супербактериите“, показва ново изследване (стига самите те да не се превърнат в такава).
Проучването е ръководено от екип от Института по биология в Букурещ към Румънската академия и подчертава както неизползвания терапевтичен потенциал, така и възможните рискове, свързани с микроби, запазени в студена среда в продължение на хилядолетия.
Докато бактериите непрекъснато еволюират, за да надхитрят най-добрите лечения, с които разполагаме, антибиотичната резистентност се превръща в сериозно предизвикателство за общественото здраве. Това обаче не е нов феномен – тази еволюционна игра на „котка и мишка“ се разиграва от милиони години.
Екстремните среди, като ледената пещера, в която е открита тази бактерия, насърчават микробното разнообразие. Възможно е именно тези генетични адаптации да ни дадат нов път към по-ефективни антибиотици – или, обратното, да задълбочат проблема.
„Бактериалният щам Psychrobacter SC65A.3, изолиран от ледената пещера Скаришоара, въпреки древния си произход, показва резистентност към множество съвременни антибиотици и разполага с над 100 гена, свързани с устойчивост“, обяснява микробиологът Кристина Пуркаря от Института по биология в Букурещ.
„Но той също така може да потиска растежа на няколко основни „супербактерии“, резистентни към антибиотици, и проявява важни ензимни активности с биотехнологичен потенциал.“
Изследователите изваждат 25-метров леден керн от част на пещерата Скаришоара, известна като Голямата зала. След внимателно изолиране на бактериалните щамове от леда, учените използват секвениране на генома, за да установят кои гени са свързани с оцеляване в студа и с антимикробна активност.
Анализът показва, че Psychrobacter SC65A.3 може да се окаже и благословия, и проклятие: от една страна, щамът може да даде насоки за разработването на нови антибиотици, но от друга – ако бъде освободен и започне да се разпространява, би могъл да предаде гените си за антибиотична резистентност на други бактерии.
Изследователите установяват, че Psychrobacter SC65A.3 е устойчив на често използвани антибиотици за лечение на белодробни, кожни, кръвни и други разпространени инфекции.
Този щам принадлежи към рода Psychrobacter – бактерии, специално адаптирани да оцеляват в студена среда. Макар да е известно, че някои видове от този род могат да причиняват инфекции, все още има много неизяснени въпроси относно тяхната еволюция и потенциалното им приложение за подобряване на съвременните антибиотици.
Разработването на нови лекарства на база на тези бактерии няма да стане бързо. Но по пътя учените ще имат възможност да научат повече за това как се развива антибиотичната резистентност и как тя може да се предава между различни видове.
Екипът зад изследването призовава за повече проучвания върху микроорганизми, „замразени във времето“. Те ни дават прозорец към древното минало – и може би ключ към по-сигурно бъдеще.
„За да се постигне цялостно разбиране на микробния живот в студени среди, интегрираните изследвания трябва да се съсредоточат върху картографирането на тяхното таксономично и функционално разнообразие, разкриването на механизмите на адаптация към студа, оценката на ролята им в биогеохимичните цикли и процесите на климатична обратна връзка, както и върху откриването на нови микробни таксони и функции с потенциални приложения в биотехнологиите и медицината“, пишат изследователите в публикуваната си статия.
Учените обръщат внимание и на възможността замръзналите среди да действат като своеобразни „резервоари“ на гени за антибиотична резистентност. С климатичните промени и разтопяването на ледените зони вече наблюдаваме как хиляди тонове „спящи“ микроби се завръщат в свят, който е коренно различен от този, към който са били адаптирани.
Това означава, че надпреварата е започнала – трябва да намерим начини да използваме тези бактерии в борбата с инфекции и заболявания, преди те самите да се превърнат в заплаха.
Смята се, че антибиотичната резистентност допринася за над един милион смъртни случая годишно по света. Макар тенденцията да остава тревожна, има и признаци на окуражаващ напредък.
„Ако топящият се лед освободи тези микроби, техните гени могат да се разпространят сред съвременните бактерии и да засилят глобалното предизвикателство на антибиотичната резистентност“, казва Пуркаря.
„От друга страна, те произвеждат уникални ензими и антимикробни съединения, които могат да вдъхновят създаването на нови антибиотици, индустриални ензими и други биотехнологични иновации.“
Изследването е публикувано в списанието Frontiers in Microbiology.
