Дослідники знаходять нове застосування для слини срібного ведмедя, що може допомогти хворим людям

Резистентність до антибіотиків є руйнівною проблемою, яка може ускладнити боротьбу, але десь у пустелі є дика тварина, у якої може бути відповідь на слину, на думку авторів статті, опублікованої в четвер Праці Національної академії наук, який почав полювати на ведмедя в пошуках корисного мікробного скарбу.

Місія "виловити і випустити" покликана допомогти визначити потенційні терапії, які можуть бути приховані в мікробіомі ведмедя, як розповідає співавтор дослідження та професор мікробної генетики в університеті Рутгерса Константин Северинов, доктор філософії Обернено. Але для цієї лінії дослідження було важливо, щоб дослідники використовували дику тварину з бактеріями кишечника, які не захищені сучасним світом:

"Є деякі дані, які свідчать, що тварини в зоопарку мають набагато більш поширену мікробіоту, ніж ті ж самі тварини, якщо ви приймаєте їх у дикій природі", - говорить Северинов, але, крім цього, дикі тварини також мають тенденцію бути досить сердечними індивідуумами. «Дикі тварини їдять все, що пити, і п'ють бога-що-що. Таким чином, одна гіпотеза полягає в тому, що мікроби, які їх населяють, у певній мірі захищають їх ».

Виявлення цих мікробів і потенційно захисних сполук, які вони виробляють, можуть бути методом для лікування антибіотиків - хоча Северинов додає, що це ще не повністю перевірено. Але історично це схоже на те, як ми знайшли найважливіші інструменти боротьби з інфекціями в минулому. У 1950-х роках Селман Ваксман визначив цілий ряд антибіотиків у грунтових мікробах у тому числі стрептоміцин, який був першим антибіотиком, що використовується для лікування туберкульозу. Він отримав Нобелівську премію за цю роботу, що цікаво було зроблено в Інституті біотехнології Ваксмана, який також пов'язаний з цією недавно проведеною роботою.

Тисячі крихітних пробірок

Використання слинки ведмедя, щоб спробувати вирішити людські проблеми, цікаво саме по собі, але Северінов вказує на те, що його робота також описує методику, яка дозволяє дослідникам досліджувати будь-який тип мікробіоми від людей до комото драконів (вони розглядали використання цих ящірок замість ведмедя)) з новою швидкістю і точністю.

Замість того, щоб культивувати різні види мікробів у чашках Петрі, ці дослідники використовують тисячі дрібних масляних крапель для дослідження кожного аспекту мікробіоми ведмедя. У кожній краплі вони могли об'єднати мікроб з слини ведмедя, з різними типами інфекційних бактерій, а потім порівняти наскільки добре кожен реагував на інфекційні бактерії.

"По суті, це схоже на те, що тисячі маленьких пробірок, де кожна бактерія росте, не впливаючи на іншу, а потім ви можете відсортувати їх і розділити ті, які ви хочете, від тих, яких ви не", - пояснює він.

Аналіз цих тисяч крапель увінчався переможцем: одна крапелька, в якій були вбиті всі інфекційні бактерії. Северинов пояснює, що ця крапля містила штам Bacillus Pumilus, з набором генів, які допомагали виробляти амікомацин, звичайний антибіотик, відомий для лікування стафілококових інфекцій.

Мікробна темна речовина

Хоча amicoumacin аж ніяк не є новим відкриттям, ця команда визначила щось унікальне в цьому штамі B. Pumilus. Вона мала інший кластер генів, що також робило його стійким до антибіотика, який виробляється.

Зокрема, це не здивувало Северіна. "Якщо ви вважаєте, що будь-який мікроб, який виробляє шкідливі речовини, ви повинні припустити, що сам мікроб стійкий до того шкідливого матеріалу, який він виробляє", - пояснює він. Це гени, кодовані для ферменту, який зробив крихітну хімічну зміну в amicoumacin, роблячи його нездатним вбити свого господаря. У роботі автори описують його як «унікальний механізм самостійності Bacillus».

Цей процес далекий від адаптації до людської медицини, говорить Северін. Але це ілюстрація, що якщо ми продовжуємо шукати в чужих місцях, ми ніколи не знаємо, що ми можемо знайти, і як це може бути корисним у дорозі.

"Існує ця всеохоплююча ідея, що ми не знаємо, можливо, 99 відсотків мікробів, які знаходяться там", говорить Северин. "Це подібно до темної матерії, тому що ми не можемо їх культивувати або тому, що ви не можете дістатися до них", - укладає він.