Карта той пасти: в слюне таежного медведя нашли антибиотик
Российские ученые нашли антибиотик в пробах слюны, взятых из пасти сибирского медведя. Обнаруженные «клетки-убийцы» оказались эффективны против золотистого стафилококка. В дальнейшем химики планируют исследовать других диких животных и найти новые эффективные противомикробные вещества. Предполагается, что препараты на их основе помогут побороть одну из глобальных научных проблем — антимикробную резистентность.
Хищная микрофлора
Ученые из Института биоорганической химии Российской академии наук (ИБХ РАН) ищут новые антибиотики в природных источниках биоразнообразия, в частности ротовой полости диких животных. Задумка ученых состоит в том, что в пасти любого дикого зверя может присутствовать некая микрофлора, которая защищает его от инфекций. Это позволяет животным без вреда для собственного здоровья питаться сырым мясом и падалью. Как сообщил «Известиям» академик РАН, директор ИБХ РАН Александр Габибов, эта гипотеза уже нашла свое подтверждение.
— Мы обнаружили антибиотик в ротовой полости дикого медведя. Это вещество называется амикумацин. Оно было открыто и раньше, но наше исследование позволяет использовать его в качестве основы для создания новых препаратов, к которым бактерии пока не выработали устойчивости, — рассказал Александр Габибов.
В микробиоте, собранной в пасти таежного медведя, ученые нашли формы амикумацина, эффективные против возбудителя одной из самых устойчивых инфекций — золотистого стафилококка. Обнаружить в образцах нужные соединения помогла новая методика, разработанная в ИБХ, — микрофлюидный высокопроизводительный скрининг биоразнообразия. Как рассказал «Известиям» заместитель директора по науке ИБХ РАН Иван Смирнов, эта методика позволяет найти нужные клетки в кратчайшие сроки.
— Суть в следующем: есть определенный микрофлюидный чип, который представляет собой пластинку с каналами. По этим каналам идут несмешивающиеся жидкости, в нашем случае это водный раствор и масло. В месте пересечения каналов вещества смешиваются, и образуются капельки. Сначала это капли водного раствора в масле. Затем их запускают в такой же чип, где основной фазой является вода. Получатся уже масляные капельки в водном растворе. В такие капли, как в микроконтейнер, можно погрузить различные вещества, в том числе живые клетки, и посмотреть, как они взаимодействуют друг с другом, — пояснил ученый.
В случае с антибиотиками это работает так: потенциальная «клетка-убийца», которая, возможно, продуцирует антибиотик, встречается с клеткой-мишенью (золотистый стафилококк) в одной водно-масляной капле. Если в одной из капель действительно есть вещество-антибиотик, оно убьет стафилококк, и такая капля перестанет светиться (флуоресцировать) и обнаружит себя.
Не только медведи
Микрофлюидная технология позволяет изучить огромное количество образцов, поэтому ученые не собираются останавливаться на достигнутом: помимо медведей их интересуют и другие дикие звери.
— Совместно с коллегами из Института стволовых клеток человека мы планируем изучить хищных птиц — грифов и орлов, — отметил Иван Смирнов. — Также мы рассматриваем рыб: так как они живут в воде, то у них совершенно другая микробиота. В ближайшее время хотим также изучить дикого кабана. В отличие от медведя, который в основном плотояден, кабан всеяден, поэтому результаты могут быть иными. Планируем поискать антибиотики и в пасти комодского варана.
Методика микрофлюидного скрининга позволяет ученым быстро найти соединения, способные уничтожить самые разные бактерии, а не только золотистый стафилококк. Химики подчеркивают, что их цель состоит именно в поиске веществ, к которым микробы пока не выработали устойчивости.
— Важно отметить, что ученые нашли средство против возбудителя с высокой резистентностью к антибиотикам. Не менее впечатляет предложенный учеными метод скрининга биоразнообразия, или микрофлюидный чип. Мне кажется, за этим методом большое будущее, — отметил директор Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ Вадим Цейликман.
Заведующий лабораторией вирусологии ФНЦ биоразнообразия ДВО РАН, автор единственного в мире полного описания генома вируса бешенства от бурого медведя Михаил Щелканов считает, что использовать слюну диких животных в качестве источника антимикробных препаратов — подход интересный и, по-видимому, многообещающий. Тем не менее это область специальных исследований, требующая тщательной проработки.
Чашка Петри с бактериями из рода стафилококков
— Что касается медведя, то объект действительно любопытный. Во-первых, это животное-падальщик, свежую добычу не ест, что отражается и на микрофлоре его ротовой полости. Во-вторых, для России медведь — символичное животное. Будет здорово, если его символизм привлечет внимание к технологии исследования. Эту технологию надо развивать, масштабировать и применять по отношению и к другим возможным объектам, — считает ученый.
Проект по поиску новых антибиотиков является одним из приоритетных в ИБХ РАН. Он входит в программу работы созданного на базе института Центра компетенций Национальной технологической инициативы (Центра НТИ ИБХ РАН), который получил государственный грант на реализацию исследовательской деятельности в области управления свойствами биологических объектов. Оператором проекта центров компетенций является Российская венчурная компания (РВК).
