Что произойдет, если микроб возрастом 5000 лет встретится с одними из самых сильных лекарств на полках современных больниц? Ученые только что выяснили это в подземном леднике в ледяной пещере Скэришоара, и ответ одновременно тревожит и вселяет надежду. Команда из Румынской академии "разбудила" холодолюбивую бактерию под названием Psychrobacter SC65A.3 из льда, сформировавшегося около пяти тысячелетий назад.
В лабораторных тестах этот крошечный выживший оказался устойчивым к 10 из 28 современных антибиотиков, которые врачи регулярно используют при серьезных инфекциях легких, кожи, крови, мочевыводящих путей и репродуктивной системы, пишет Econews.
Ученые пробурили скважину глубоко в древней ледяной пещере
Чтобы добраться до него, исследователи пробурили 25-метровый ледяной керн в Большом зале пещеры – замерзшем архиве, охватывающем около 13 000 лет климатической и микробной истории. С уровня, соответствующего 5000-летней давности, они выделили SC65A.3, секвенировали его геном и нанесли на карту гены, которые помогают ему справляться с сильным холодом и нехваткой питательных веществ, одновременно противостоя современным лекарствам.
Когда бактерию подвергли воздействию антибиотиков, используемых в клиниках, SC65A.3 сопротивлялась 10 препаратам восьми различных классов, включая рифампицин, ванкомицин, ципрофлоксацин, триметоприм, клиндамицин и метронидазол. Это первый известный представитель своей группы с таким широким профилем устойчивости, что позволяет предположить: адаптированные к холоду микробы могут служить долгосрочными резервуарами генов резистентности.
Гены устойчивости к антибиотикам вызывают новые опасения
Геном бактерии несет более 100 генов, связанных с устойчивостью к антибиотикам, и почти 600 генов, функции которых ученые до сих пор не понимают. Одиннадцать из них, по-видимому, способны вырабатывать соединения, которые убивают или замедляют рост других микробов. В тестах в чашках Петри SC65A.3 даже удалось подавить опасные патогены, такие как золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus), кишечная палочка (Escherichia coli) и клебсиелла пневмонии (Klebsiella pneumoniae).
Соавтор исследования Кристина Пуркаря охарактеризовала этот штамм как открытие с двояким смыслом, разъяснив, что он "демонстрирует устойчивость к многочисленным современным антибиотикам и несет более 100 генов, связанных с резистентностью", в то же время проявляя ферментативную активность с многообещающим биотехнологическим потенциалом.
Почему антимикробная резистентность в древнем льду имеет значение
Почему это важно за пределами одной отдаленной пещеры, которую большинство из нас никогда не посетит? Потому что это подтверждает: антимикробная резистентность развивалась в окружающей среде естественным путем задолго до того, как люди начали прописывать таблетки и инъекции, и что древний лед может хранить эти гены тысячелетиями. В теплеющем мире тающие ледники и вечная мерзлота могут постепенно высвобождать подобных микробов или, что более реально, их ДНК в реки, почвы и современные бактериальные сообщества.
Органы здравоохранения уже бьют тревогу. Всемирная организация здравоохранения подсчитала, что бактериальная антимикробная резистентность стала прямой причиной около 1,27 миллиона смертей в 2019 году и косвенно способствовала почти 5 миллионам смертей во всем мире. Если антибиотики будут подводить чаще, повседневные проблемы, такие как инфекция мочевыводящих путей или небольшая операция, могут стать гораздо более рискованными, чем ожидают большинство пациентов, получая рецепт.
Древние микробы также могут помочь в борьбе с супербактериями
В то же время пещерная бактерия намекает на новые инструменты для ответного удара. Ее способность подавлять трудноизлечимые "супербактерии" и большой набор неизвестных генов превращают ледяной керн в своего рода естественную библиотеку для будущих антимикробных препаратов и промышленных ферментов, при условии, что лаборатории будут работать с этими штаммами по строгим правилам безопасности.
Другими словами, древние микробы, такие как SC65A.3, – это одновременно и предупреждение, и проект на будущее. Поскольку изменение климата разъедает ледяные архивы Земли, вопрос заключается не только в том, что может появиться изо льда, но и в том, успеем ли мы превратить эти знания в более разумное использование антибиотиков и новые методы лечения.
Ранее УНИАН сообщал, что в глубинах Кораллового моря обнаружили сотни неизвестных науке существ.
