Вибрані зі 100 трильйонів: учені виявили в нашому тілі десятки потенційних антибіотиків

Кишечник людини — це густонаселене середовище, в якому мешкає близько 100 трильйонів мікробів, які постійно конкурують за ресурси. І згідно з останніми дослідженнями, саме вони можуть стати ключем до отримання нових ефективних антибіотиків у часи, коли ми потребуємо нових способів боротьби з супербактеріями, пише News Medical.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

Подібна гостра конкуренція в нашому кишечнику створює складне середовище проживання, яке, на думку Сезара де ла Фуенте, доцента, що спеціалізується в галузі біоінженерії, хімічної та біомолекулярної інженерії, психіатрії, мікробіології та хімії Університету Пенсільванії, може стати рушійною силою мікробних інновацій. У такому середовищі бактерії не тільки співіснують, а й ведуть постійну боротьбу за виживання, що може призвести до еволюції нових захисних механізмів, вважає він.

Лабораторія де ла Фуенте вивчає потенціал цих мікробних взаємодій для відкриття нових антибіотиків, які можуть зіграти вирішальну роль у боротьбі з лікарсько-стійкими бактеріями. Логіка полягає в тому, що якщо бактерії в кишківнику розвивають нові інструменти, щоб конкурувати одна з одною, то ці ж інструменти можуть бути використані для розробки нових антибіотиків для використання людиною.

У недавньому дослідженні, опублікованому в журналі Cell, де ла Фуенте разом з Амі С. Бхаттом зі Стенфорда, досліджували мікробіоми кишківника майже 2000 осіб, виявивши десятки перспективних кандидатів в антибіотики. У дослідженні використовувалися обчислювальні методи для аналізу величезної кількості біологічних даних, що значно прискорило процес відкриття.

У попередніх дослідженнях команда де ла Фуенте привертала увагу своїми нетрадиційними джерелами антибіотиків, починаючи від генетичної інформації стародавніх видів і закінчуючи аналізом геномів бактерій за допомогою штучного інтелекту. Поточний підхід команди зосереджений на вивченні біологічних даних для виявлення корисних молекул набагато швидше, ніж традиційні методи, які зазвичай включають в себе трудомісткі процеси, такі як збір і тестування зразків навколишнього середовища.

Цей інноваційний підхід дає змогу відкривати нові антибіотики з "цифровою швидкістю", за словами де ла Фуенте. Останнє дослідження його лабораторії було присвячене пептидам — коротким ланцюжкам амінокислот, відомим своїм потенціалом як антибіотики. Використовуючи передові обчислювальні методи, команда проаналізувала понад 400 000 білків і виявила кілька сотень потенційних кандидатів в антимікробні препарати. Експериментальна перевірка засвідчила, що більше половини цих пептидів ефективно пригнічують ріст бактерій, а один із них, названий превотеллін-2, за ефективністю можна порівняти з поліміксином В, антибіотиком, який використовують для лікування інфекцій із множинною лікарською стійкістю.

Відкриття превотеліну-2 дало змогу вченим ствердно заявити, що мікробіом кишківника людини є багатим джерелом раніше невідомих антибіотиків, і ці знахідки можуть зробити значний внесок у розробку нових методів лікування. Бхатт наголосив на важливості цього відкриття, зазначивши, що воно прокладає науці шлях для вивчення мікробіома людини в пошуках нових антимікробних агентів, даючи надію на їхнє майбутнє ефективне терапевтичне застосування.

Раніше Фокус писав про те, як невдалий антибіотик перетворили на засіб від бур'янів. Вчені переробили невдалий антибіотик на потужну зброю проти інвазивних бур'янів, давши надію фермерам, які борються зі зростаючою стійкістю до гербіцидів.

Також Фокус писав про те, що стійкі до антибіотиків бактерії процвітають у лікарнях. Провівши докладне дослідження стічних вод у лікувальних установах, вчені виявили місця, що кишать шкідливими бактеріями. І що ще гірше — багато з них стійкі до антибіотиків.

Важливо! Ця стаття ґрунтується на останніх наукових і медичних дослідженнях і не суперечить їм. Текст має виключно інформаційний характер і не містить медичних порад. Для встановлення діагнозу обов'язково зверніться до лікаря.