A globális antibiotikum-rezisztencia válsága egyre inkább arra ösztönzi a tudósokat, hogy új, hatékony antibiotikumok után kutassanak. Az Északi-sark vizeiben élő mikroorganizmusokból származó potenciális antibiotikumok új reményt nyújthatnak a fertőzések elleni harcban.
Új antibiotikumok felfedezése az Északi-sarkon
Dr. Päivi Tammela és csapata a Helsinki Egyetemen az aktinobaktériumok tanulmányozására fókuszált, amelyek a talajban és más természetes környezetekben találhatók. Kutatásuk célja az új antibiotikumok felfedezése volt, amelyek hatékonyan léphetnek fel a rezisztens baktériumokkal szemben. Az aktinobaktériumok már régóta ismertek arról, hogy számos bioaktív vegyületet termelnek, amelyek közül több antibiotikumként, rákellenes vagy immunrendszert befolyásoló gyógyszerként is használatos.
„A penicillin után az első klinikailag használt antibiotikumot, a sztreptomicint, szintén aktinobaktériumokból fedezték fel. Ez volt az első olyan gyógyszer, amely hatékonyan lépett fel a tüdőbaj ellen” – nyilatkozta Tammela az Interesting Engineeringnek.
Mikroorganizmusok kutatása az Északi-sarkon
Jelenleg az antibiotikumok 70%-a a talajban található aktinobaktériumokból származik, de a Föld számos környezete még mindig kiaknázatlan az antibiotikumok felfedezésében. Ezért a kutatók az Északi-sarkvidéki óceánban is elkezdtek új molekulák után kutatni.
A kutatók nem a hagyományos, baktériumokat elpusztító antibiotikumokra koncentrálnak. Jelenleg olyan vegyületeket keresnek, amelyek csökkentik a baktériumok betegségokozó képességét, azaz a virulenciájukat. Tammela elmagyarázta: „A virulencia csökkentésének megcélzása egy alternatív megközelítés lehet a fertőzések kezelésében, és kevesebb esélyt ad az antimikrobiális rezisztencia kialakulására.”
Kapcsolódó: Az egészségügyi cégek a mesterséges intelligenciára esküsznek
Az Északi-sarkvidéki kutatás eredményei
A kutatók mintákat gyűjtöttek az Északi-sarkvidéki óceánból, és antivirulens tulajdonságokat vizsgáltak bennük. Ehhez a csapat fejlett laboratóriumi technikákat alkalmazott a tengeri aktinobaktériumok kivonatainak elemzésére. Hónapokig tartó kutatás után végül áttörést értek el. Felfedeztek egy természetes vegyületet, amely gátolja az E. coli egyik veszélyes törzsének virulenciáját.
„Felfedeztünk egy vegyületet, amely az enteropatogén E. coli (EPEC) virulenciáját gátolja anélkül, hogy befolyásolná annak növekedését, valamint egy növekedésgátló vegyületet, mindkettőt az Északi-sarkvidéki óceánból származó aktinobaktériumokból” – magyarázta Tammela egy sajtóközleményben.
Új vegyületek az E. coli elleni harcban
Az EPEC különösen a gyermekeknél súlyos hasmenést okoz. A baktérium megtapad a bél nyálkahártyáján, és káros toxinokat fecskendez a gazdasejtekbe, megzavarva azok normális működését. A vizsgálat során négy aktinobaktérium fajból kivont vegyületeket teszteltek az EPEC ellen laboratóriumi környezetben.
„A legnagyobb kihívások magukból a mintákból származtak. A folyamat hosszadalmas volt, a baktériumok tenyésztésétől és a kivonástól kezdve egészen a frakcionálásig és az izolálásig” – mondta Tammela az Interesting Engineeringnek.
A szűrési folyamat két korábban ismeretlen vegyületet azonosított, amelyek jelentős antivirulens vagy antibakteriális aktivitással rendelkeztek. Az egyik vegyületet egy azonosítatlan Rhodococcus törzsből, a T091-5-ből izolálták, míg a másikat egy ismeretlen Kocuria törzsből, a T160-2-ből nyerték.
További kutatás szükséges
A T091-5 vegyület különösen ígéretes, mivel nem befolyásolja az EPEC növekedését. Azonban Tammela figyelmeztetett: „Ezek nagyon korai eredmények, és a vegyületeket sokkal alaposabban kell tanulmányozni, mielőtt megállapíthatnánk, hogy jó jelöltek-e terápiás alkalmazásra.”
A kutatás fő célja az volt, hogy bemutassa, mennyire hatékonyak lehetnek az előrehaladott fenotípusos szűrési módszerek új antibiotikum-jelöltek azonosításában. Emellett arra is rá akartak világítani, hogy ezek a technikák hogyan alkalmazhatók a természetes tengeri anyagok kutatásában, ahol gyakran csak korlátozott mennyiségű minta áll rendelkezésre.
Érdekelhet még: Elindult az emberi agysejtekkel működő bioprocesszor program
