Experții au identificat într-o bacterie comună din sol un grup de gene care codifică antibiotice potențial eficiente împotriva bacteriilor multirezistente. Potrivit cercetătorilor, această descoperire ar putea duce la dezvoltarea unor medicamente noi care vor încetini capabilitatea adaptării bacteriilor la medicamente. Numărul bacteriilor rezistente la medicamente crește vertiginos, acestea dezvoltă constant metode noi de a le contracara. Conform studiilor, sunt așteptate a fi cauza morții a aproximativ 39 milioane oameni între anii 2025 și 2050. Prin urmare, este nevoie urgentă de antibiotice cu mecanisme noi.
În studiul lor intitulat "O nouă strategie de combatere a rezistenței la antibiotice", publicat recent în revista Nature, cercetătorii prezintă un „megacluster genetic” identificat în bacteriile din genul Streptomyces, care vizează unul dintre procesele metabolice cheie ale bacteriilor. Streptomyces, este unul dintre cele mai bine studiate genuri de bacterii, care produce numeroase antibiotice, printre care și cele utilizate pentru obținerea streptomicinei – primul antibiotic eficient împotriva tuberculozei.
„S-a descoperit ceva nou într-un sistem atât de bine studiat – ceva ce se ascundea chiar sub ochii noștri”, spune Mark Blaskovich, care se ocupă de dezvoltarea antibioticelor la Universitatea din Queensland. Clusterul genetic produce cinci compuși – patru antibiotice și o proteină – care vizează diferite etape ale producției de biotină, adică vitamina B7, esențială pentru creșterea celulelor bacteriene. „Deoarece evoluția a optimizat deja această combinație, și noi o putem folosi pentru a dezvolta noi combinații de antibiotice”, spune Blaskovich.
Bacteriilor le este mult mai greu să dezvolte rezistență la antibioticele care atacă mai multe puncte ale unei căi metabolice esențiale, explică Brendan Wren, microbiolog la Școala de Igienă și Medicină Tropicală din Londra. Mai mult, cele mai recente cercetări ar putea duce la descoperirea unor clustere genetice care produc compuși antibiotici implicați în alte procese metabolice.
Coautorul studiului, Eric Brown, biochimist la Universitatea McMaster din Canada, a declarat că el și echipa sa studiau de zeci de ani metabolismul biotinei ca potențial țintă pentru antibiotice atunci când au descoperit clusterul genetic. În cursul studiului asupra stravidininelor – o clasă cunoscută de antibiotice care vizează biotina – s-a descoperit că genele care codifică aceste compuși fac parte dintr-un set mai mare de ADN, care contribuie la producerea biotinei.
În plus, acest ADN codifică încă trei familii de antibiotice: acidomicina, α-Me-KAPA, precum și o familie de compuși recent descoperite, denumită dapamicină. Regiunea genetică conținea și genele streptavidinei, despre care se știe că vizează biotina. Grupul de cercetători a confirmat rolul acestor gene prin clonarea unui segment de ADN cu lungimea de 65 808 perechi de baze, care conținea megaclasterul, și prin inserarea acestuia într-o tulpină de laborator de Streptomyces.
„Este fără precedent să găsești patru grupuri de gene biosintetice într-un singur loc care produc patru molecule care vizează aceeași cale metabolică”, spune Brown. Echipa a descoperit grupuri de gene similare la mai multe specii de Streptomyces, ceea ce sugerează că acestea au fost conservate de-a lungul evoluției, probabil pentru că sunt atât de utile.
Cercetătorii au testat apoi cei patru compuși la șoareci infectați cu o tulpină multirezistentă la medicamente de Escherichia coli. Doi dintre compuși, stravidina și α-Me-KAPA, au redus nivelurile de bacterii din sânge, ficat, rinichi și splină în comparație cu animalele netratate. Atunci când au fost utilizați în combinație, tratamentul a fost și mai eficient decât oricare dintre medicamente administrate individual. Separat, acidomicina și dapamicina au avut un efect redus.
