Как древняя бактерия сочетает угрозу и потенциал?
В ледяных слоях пещеры Scărișoara Ice Cave исследователи пробурили ледовый керн длиной примерно 25 метров. Этот стержень льда охватывает временной промежуток около 13 тысяч лет и позволяет проследить, какие микроорганизмы существовали в разные исторические периоды. Один из фрагментов, сформировавшийся около 5 тысяч лет назад, содержал неизвестный ранее штамм бактерии, пишет Popular Science.
Смотрите также Ученые обнаружили универсальный закон природы, который ограничивает эволюцию жизни на Земле
Речь идет о Psychrobacter SC65A.3 – представителя рода Psychrobacter, адаптированного к экстремально низким температурам. Результаты анализа обнародованы 17 февраля в журнале Frontiers in Microbiology.
Несмотря на древнее происхождение, бактерия продемонстрировала устойчивость к ряду современных антибиотиков. Геномное секвенирование показало более 100 генов, связанных с механизмами антибиотикорезистентности.
Исследователи протестировали штамм против 28 антибиотиков из 10 классов. Оказалось, что он не реагирует на препараты, которые широко применяются в клинической практике, в частности рифампицин, ванкомицин и ципрофлоксацин. Некоторые из этих средств используют для лечения туберкулеза, колита и инфекций мочевыводящих путей. Кроме того, SC65A.3 стал первым представителем Psychrobacter, у которого зафиксирована устойчивость к триметоприму, клиндамицину и метронидазолу.
Антибиотикорезистентность возникает тогда, когда бактерии эволюционно приобретают способность выдерживать действие препаратов, которые должны были бы их уничтожать. По оценкам World Health Organization, в 2019 году устойчивые к лекарствам инфекции стали причиной 1,27 миллиона смертей в мире. Поэтому поиск новых молекул и понимание природного происхождения резистентности – критически важны для системы здравоохранения.
Но есть и хорошие новости
В то же время история из ледовой пещеры – не только о рисках. Несмотря на то, что таяние ледников может высвободить микробы с древними генами устойчивости, Psychrobacter SC65A.3 также продемонстрировал способность подавлять рост некоторых современных "супербактерий".
В его геноме обнаружено 11 генов, которые потенциально кодируют антимикробные соединения, способные действовать против бактерий, грибов и даже вирусов. Кроме того, почти 600 генов остаются функционально неизвестными – именно среди них могут скрываться новые биотехнологические инструменты.
Ученые отмечают, что подобные исследования требуют строгих мер биобезопасности. Древние микроорганизмы являются ценным источником знаний об эволюции антибиотикорезистентности, но в то же время их нужно осторожно изолировать, чтобы избежать неконтролируемого распространения.
Смотрите также Озеро в Чехии сковал зеленый лед: в чем причина странного феномена
Таким образом, замороженная 5 тысячелетий бактерия стала своеобразным архивом эволюции. Она демонстрирует, что гены устойчивости существовали задолго до появления современной медицины и бесконтрольного использования антибиотиков. В то же время это может подсказать новые подходы к созданию препаратов будущего.