211service.com
Baktēriju cīņa rada jaunas antibiotikas
MIT zinātnieki mudināja baktērijas ražot jaunas antibiotikas, pretstatā tām pret mikrobu ienaidnieku. Jaunatklātais savienojums var nogalināt H. pylori , baktērijas, kas saistītas ar kuņģa čūlu. Šī pieeja varētu nodrošināt jaunu veidu, kā atklāt jaunas antibiotikas un noskaidrot, kā un kad baktērijas izdala šos toksiskos savienojumus.
Baktēriju cīņa: Zinātnieki ir atklājuši jaunu antibiotiku, kas izolēts no baktērijas Rhodococcus fascians. Kad jaunā antibiotika pilina uz papīra diska (balta) ar citām baktērijām pilnas plāksnes vidū (oranžā), jaunā antibiotika nogalina baktērijas.
Laboratorija ir pieradināta vieta, ja esat baktērija: jums nav jācīnās par cukura kristālu, saka Filips Lesards, MIT molekulārais biologs, kurš sadarbojās šajā darbā. Tātad, iespējams, mēs neredzam viņus izspļaujam ķīmiskos kara savienojumus, kā tas notiek parasti.
Antibakteriālā rezistence — kad baktērijas kļūst neuzvaramas ar konkrētu medikamentu — kļūst par nopietnu krīzi Amerikas slimnīcās. Saskaņā ar Slimību kontroles un profilakses centru datiem aptuveni divi miljoni amerikāņu katru gadu saņem infekcijas, atrodoties slimnīcās, no kurām 90 000 ir letālas. Apmēram 70 procenti no šīm infekcijām ir rezistenti pret vismaz viena veida antibiotikām.
Zinātnieki visā pasaulē meklē veidus, kā ražot jaunas antibiotikas. Daži projekti ietver esošo zāļu saplūšanu spēcīgās jaunās molekulās, savukārt citas pieejas koncentrējas uz jaunu zāļu izstrādi, kas vērstas uz specifiskiem mikrobu rezistences mehānismiem. Taču jaunākie sekvencēšanas pētījumi liecina, ka baktērijām ir neapgūts jaunu antibiotiku krājums, ko tās neražo normālos laboratorijas apstākļos, tādējādi zinātniekiem paliekot slēptas gadu desmitiem.
Zinātnieki, kas strādā Entonijs Sinskijs MIT laboratorija sekvencēja augsnē mītošo baktēriju celma genomu, kas pazīstams kā Rhodococcus fascins . Viņi bija pārsteigti, atklājot, ka šis organisms, kas nav pazīstams ar savām antibiotiku ražošanas spējām, satur vairākus gēnus, kas iesaistīti antibiotikām līdzīgu savienojumu metabolismā. (Savvaļā baktērijas ražo antibiotikas kā izdzīvošanas mehānismu, lai atbrīvotos no nišas pārpildītajā mikrobu pasaulē.)
Kamēr Rodokoks šķita, ka ģenētiski spēj ražot šos savienojumus, organismi to nedarīja laboratorijā, līdz, tas ir, tie netika audzēti kopā ar cita veida baktērijām, ko sauc. Streptomyces , kas ir vieni no ražīgākajiem antibiotiku ražotājiem mikrobu pasaulē. Mikrobiologs Kazuhiko Kurosava un viņa kolēģi pagājušajā mēnesī publicēja savu atklājumu žurnālā Amerikas Ķīmijas biedrības žurnāls .
Jaunais savienojums, saukts par rodostreptomicīnu, pieder antibiotiku klasei, kas pazīstama kā aminoglikozīdi, kas ietver neomicīnu, ko izmanto daudzos pirmās palīdzības krēmos, un streptomicīnu, tuberkulozes līdzekli. Lai gan nav skaidrs, vai zāles būtu piemērotas klīniskai lietošanai, agrīnās pārbaudes liecina, ka tās var nogalināt H. pylori , baktērijas, kas saistītas ar kuņģa čūlu, un tās var izdzīvot ļoti skābā vidē, piemēram, kuņģī. Šķiet, ka molekulā ir arī jauns strukturāls komponents, kas varētu nodrošināt izejas punktu ķīmiķiem, kuri vēlas izstrādāt jaunas zāles. Tas paver jaunu domēnu ķīmiskās daudzveidības telpā, saka Lesards.
Zinātnieki vēl precīzi nezina, kā Rodokoks celms ieguva spēju ražot šo jauno toksīnu. Tikai viena no daudzām kolbām Rodokoks aug kopā ar ienaidnieku Streptomyces ražoja antibiotiku. Kurosava un viņa kolēģi atklāja, ka zāles ražojošais celms satur lielu DNS daļu no cita organisma. Lai gan iepriekšējie pētījumi liecina, ka DNS apmaiņa starp baktērijām ir diezgan izplatīta parādība — tiek uzskatīts, ka tā ir pamatā baktēriju spējai ātri attīstīt zāļu rezistenci —, apmaiņu ir bijis grūti novērot no pirmavotiem. Šajā gadījumā process tiek pieķerts, un jūs varat redzēt sekas, saka Džons Klārdijs ķīmiķis Hārvardas Medicīnas skolā Bostonā.
Šis darbs ir izraisījis zinātnieku satraukumu, kas izstrādā jaunas antibiotikas, jo šī metode varētu nodrošināt jaunu veidu, kā atklāt dažādu baktēriju veidu slēptās antibiotiku ražošanas spējas. Sekvencēšanas tehnoloģiju attīstība tagad ļauj redzēt, kā zināmo antibiotiku daudzveidība ir radusies gēnu apmaiņas rezultātā, saka Maikls Fišbahs, mikrobu ģenētiķis no Plašā institūta Kembridžā, MA. Fišbahs pārrauga projektu 16 celmu sekvencēšanai Streptomyces , kurā zinātnieki izmēģinās līdzīgas metodes, lai pierunātu jaunas zāles.
Iepriekšējie sekvencēšanas pētījumi liecina, ka dažiem celmiem ir ģenētiska spēja ražot 20 līdz 30 dažādas antibiotikas, bet, ja tās audzē atsevišķi ērtos laboratorijas apstākļos, tās ražo tikai divas vai trīs. Kur ir pārējie 90 procenti? jautā Fišbahs. Es domāju, ka [Kurosavas] pieeja ir pareizais veids, kā to izpētīt.
Pagaidām nav skaidrs, vai apmainītā DNS daļa satur pašas antibiotikas gēnus vai arī tas iedarbina regulēšanas mehānismu, kas brīdina Rodokoks iejaucas baktērijas, ieslēdzot raksturīgu, bet bieži klusu mehānismu toksīnu ražošanai. Līdz šim pētnieki ir sekvencējuši tikai pusi no DNS ieliktņa; viņi drīzumā sagaida otru pusīti.