Фото: Пресс-служба СЗГМУ им. И.И. Мечникова 
Следите за нашими новостями в удобном формате 
Есть новость? Присылайте! 
Бактерии, найденные в Антарктиде, стали основой для новых антибиотиков, которые создают российские ученые. Эти микроорганизмы, устойчивые к экстремально низким температурам и другим факторам полярных территорий, в процессе эволюции приобрели уникальные свойства, помогающие им справляться с патогенами. Эксперты отметили, что Россия обладает значительными малоизученными северными пространствами, которые могут стать сокровищницей многих других полезных микроорганизмов, поэтому их потенциал для фармацевтики практически неисчерпаем.
Новые антимикробные препараты
Ученые Северо-Западного государственного медицинского университета имени И.И. Мечникова (СЗГМУ) Минздрава РФ разработали антибиотики на основе штаммов бактерий, устойчивых к экстремально низким температурам. Такие микроорганизмы были выявлены в процессе изучения экосообществ, распространенных в Антарктиде.
Как сообщили специалисты, обнаруженные микробы относятся к психротрофам — бактериям, которые способны выживать и развиваться в снежных толщах и подо льдами при температурах ниже 7 градусов по Цельсию. Эти факторы стимулируют молекулярную эволюцию бактерий, включая генетические структуры, которые ответственны за синтез антибиотиков.
— Во время 63-й Российской антарктической экспедиции были выявлены штаммы бацилл — грамположительных палочковидных бактерий, — которые продуцируют антимикробные пептиды. Они были выделены из образца биологических образцов на скалистом пике, выступающем над поверхностью ледникового покрова в восточной части Южного континента, — рассказал «Известиям» один из авторов разработки, профессор кафедры эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии СЗГМУ и заведующий НИЛ инновационных методов микробиологического мониторинга Артемий Гончаров.
Он пояснил, что пептиды — это вещества, которые играют важную роль в жизнедеятельности бактерий и клеток, регулируя внутренние и внешние процессы. В том числе выполняют функцию защиты от других микроорганизмов, вирусов и микроскопических грибов. Пептиды нарушают оболочку патогенов, что приводит к их гибели.
По словам ученого, в процессе исследования свойств обнаруженных бактерий были выделены наиболее перспективные образцы. На их основе и был разработан препарат с живыми микроорганизмами, который производит антимикробные пептиды. Их преимущество в том, что они могут подавлять рост патогенов, на которые не действуют традиционные антибиотики.
Как рассказал Артемий Гончаров, в настоящее время проводятся доклинические испытания препарата. В частности, во время исследований была подтверждена эффективность этих веществ против золотистого стафилококка — возбудителя ряда опасных инфекций, — обладающего множественной лекарственной устойчивостью. Также препарат показал хорошие результаты и против других стафилококков, стрептококков и эшерихий (кишечные палочки) и ряда других патогенов.
Специалист подчеркнул, что эксперименты продемонстрировали безопасность нового лекарственного средства на разных видах животных. Следующий этап — это клинические испытания, по итогам которых будет принято решение о запуске массового производства нового лекарственного средства.
Как новая программа поможет бороться с микробной резистентностью
Клондайк микроорганизмов
В целом, по мнению ученого, полярные территории можно рассматривать как новый Клондайк полезных бактерий. В первую очередь это касается просторов российской Арктики. Такая разработка — эффективная стратегия как для поиска альтернатив классическим медикаментам, так и для других применений. В том числе они могут быть источниками противоопухолевых или антиоксидантных соединений.
— Пока мы плохо представляем биоразнообразие микроорганизмов в Арктике и Антарктике. Однако данные, основанные на новых методах анализа (например, исследовании ДНК), однозначно говорят, что количество бактерий и вирусов, которые обитают в полярных регионах, не уступает тропическим экосистемам, — подчеркнул Артемий Гончаров.
Вместе с тем, отметил он, важно наладить систему мониторинга полярных биогеоценозов, чтобы не допустить распространения патогенных бактерий, которые долгое время сохранялись в толще многолетней мерзлоты и сейчас вытаивают из-за глобального потепления. В отличие от полезных микроорганизмов, они представляют значительную угрозу, поскольку у современных людей отсутствует иммунитет против древних инфекций.
— Поиск антимикробных веществ в необычных средах — это классика жанра. Например, не так давно российские ученые нашли микроорганизмы, которые продуцируют новые антибиотики, в пасти медведя. Подобные же бактерии выделили из варанов, которые уничтожают жертв, занося инфекции в их раны. И при этом сами вараны от возбудителей не страдают, — рассказал руководитель центра превосходства «Персонифицированная медицина» Казанского (Приволжского) федерального университета, член-корреспондент Академии наук Татарстана Альберт Ризванов.
Как открытие российских ученых поможет сделать сельское хозяйство безопаснее
Он добавил, что арктические бактерии также могут быть источником новых ферментов, функционирующих при низких температурах. Это открывает перспективы в области промышленных биотехнологий. Помимо этого, их можно использовать для восстановления загрязненных почв в холодных регионах. Кроме того, микроорганизмы могут стать основой для разработки биопрепаратов для сельского хозяйства, защиты растений и улучшения почвы в высоких широтах.
В отдаленной перспективе бактерии, приспособленные к выживанию в экстремально холодных средах, будут востребованы при освоении других планет и небесных тел. Например, ледяных спутников Юпитера и Сатурна, полагает эксперт.
Зачастую стрессовые условия тонизируют микроорганизмы, значительно повышая их биотехнологический потенциал, отметила сотрудник лаборатории «Смарт-технологии устойчивого развития городской среды в условиях глобальных изменений» Российского университета дружбы народов им. П. Лумумбы Мария Корнейкова. Например, известны эксперименты, когда штаммы помещали в холодные условия, и полученный стресс заставлял их более активно синтезировать новые вещества или аккумулировать вредные соединения. Поэтому регионы с экстремально холодным климатом — это по-настоящему кладезь потенциально полезных бактерий для самых различных приложений.
— Северные территории могут дать неожиданных продуцентов антибиотиков, к которым микробы долго не смогут выработать устойчивость. Это связано с изолированностью арктических бактериальных сообществ и их неизвестностью для патогенов, распространенных в регионах, населенных людьми, — считает старший научный сотрудник лаборатории биологически свободного окисления НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ Павел Назаров.
Он объяснил, что фармацевтические компании будут заинтересованы в изыскании таких микроорганизмов, поскольку создание антимикробных препаратов требует значительных вложений, и чем больше срок сохранения эффективности препарата, тем более выгодны инвестиции.
При этом он отметил, что сроки развития резистентности к антибиотикам в бактериальной среде зависят от того, насколько интенсивно и правильно применяется то или иное средство. Поэтому при разработке нового препарата и выводе его на рынок нужно обеспечить надежный контроль за его употреблением.
Источник: iz.ru
