Що буде, якщо мікроб віком 5000 років зустріне сучасні ліки? Це стало зрозуміло після недавнього дослідження, проведеного в крижаній печері Скерішоара. Результати як тривожать, так і вселяють надію. Вчені з Румунської академії “розбудили” бактерію Psychrobacter SC65A.3, що замерзла у льодовиках п’ять тисяч років тому.
В лабораторних дослідженнях ця маленька, але витривала бактерія виявила стійкість до 10 з 28 антибіотиків, які активно використовуються для лікування серйозних інфекцій легенів, шкіри, крові, сечовивідних шляхів та репродуктивної системи, згідно з інформацією Econews.
Вчені дослідили стародавню крижані печеру
Щоб отримати доступ до бактерії, дослідники пробурили 25-метровий крижаний зразок у Великій залі печери – природному архіві, який охоплює близько 13 000 років історії клімату та мікробів. З шару, що відповідає 5000-річному віку, було виділено SC65A.3, секвеновано його геном та картографовано гени, які допомагають бактерії виживати в умовах холоду та недостатньої кількості їжі, включаючи стійкість до сучасних лікарських засобів.
Під дією антибіотиків, що застосовуються в медицині, SC65A.3 виявила опір 10 препаратам з восьми різних класів, серед яких рифампіцин, ванкоміцин, ципрофлоксацин, триметоприм, кліндаміцин та метронідазол. Це перший відомий бактерійний штам з таким широким спектром стійкості, що свідчить про те, що холодостійкі мікроби можуть бути довготривалими резервуарами генів резистентності.
Гени стійкості до антибіотиків викликають нові занепокоєння
Геном бактерії містить понад 100 генів, пов’язаних зі стійкістю до антибіотиків, а також майже 600 генів, функції яких поки що невідомі. Одинадцять з цих генів, ймовірно, здатні синтезувати сполуки, які гальмують чи навіть знищують інші мікроби. У тестах у чашках Петрі SC65A.3 виявилася здатною пригнічувати небезпечні патогени, такі як золотистий стафілокок (Staphylococcus aureus), кишкова паличка (Escherichia coli) та клебсієла пневмонії (Klebsiella pneumoniae).
Співавторка дослідження, Крістіна Пуркаря, охарактеризувала цей штам як знахідку з подвійним значенням, зазначивши, що він “демонструє стійкість до багатьох сучасних антибіотиків та має понад 100 генів, пов’язаних із резистентністю”, одночасно підкреслюючи його потенціал в біотехнології.
Чому стародавня антимікробна резистентність важлива
Чому це дослідження має значення за межами віддаленої печери? Воно демонструє, що антимікробна резистентність виникала в природних умовах задовго до того, як люди почали використовувати препарати, і що стародавній лід може зберігати ці гени на протязі тисячоліть. Завдяки глобальному потеплінню, танучі льодовики та вічна мерзлота можуть звільняти подібних мікробів або їхнє ДНК у річки, ґрунти та сучасні бактерії.
Органи охорони здоров’я вже стурбовані. Всесвітня організація охорони здоров’я зазначила, що бактеріальна антимікробна резистентність призвела до 1,27 мільйона смертей у 2019 році, а також майже 5 мільйонів випадків, що мали непрямий вплив. При зростаючій стійкості до антибіотиків, звичайні проблеми, такі як інфекції сечовивідних шляхів чи невеликі операції, можуть стати набагато більш небезпечними, ніж припускають пацієнти.
Стародавні мікроби можуть допомогти в боротьбі зі супербактеріями
На додачу, печерна бактерія відкриває нові можливості для розробки ліків. Її здатність гальмувати важковиліковні “супербактерії” та великий набір ще невідомих генів робить крижаний зразок природною бібліотекою для майбутніх антимікробних засобів та ферментів, якщо дослідники працюватимуть з ними дотримуючись суворих стандартів безпеки.
Отже, стародавні мікроби, такі як SC65A.3, є одночасно попередженням і перспективою. Оскільки зміна клімату руйнує крижані резервуари Землі, питання полягає не лише в тому, що може вийти з льоду, але й у тому, чи зможемо ми перетворити ці знання на нові стратегії використання антибіотиків і лікування.
