Древние бактерии боролись с предками антибиотиков еще при динозаврах

Ученые из Университета МакМастера (Канада) проследили историю устойчивости бактерий к антибиотикам примерно на 350-500 миллионов лет назад.

Команда сосредоточилась на классе антибиотиков, называемых гликопептидами. К этому классу, в частности, относится знаменитый ванкомицин, который сегодня используют как последнее испытанное антибактериальное средство, когда ничто иное уже не помогает. «Антибиотик стратегического запаса», «лекарство последней надежды» — это всё о нем.

Ванкомицин стараются беречь и не тратить там, где в принципе могут справиться и другие препараты. И все-таки его применение растет, и как следствие появляются бактерии, победившие «самый крутой антибиотик», так называемые супербактерии.

В поисках решения проблемы ученые попытались обнаружить скрытые в толще веков подсказки, которые помогли бы на несколько шагов опередить защиту, создаваемую микробами.

Уже было известно, что гликопептидные антибиотики вырабатываются Actinobacteria, видом микробов, обнаруженных в почве. Чтобы отслеживать синтез гликопептидных антибиотиков в ходе эволюции, исследователям пришлось обратиться к биосинтетическим генным кластерам (BGCs), которые могли содержать гены, предназначенные не только для производства и регуляции этих гликопептидов, но одновременно и для устойчивости к ним.

Проще говоря, BGC использовались для изучения того, как выработка антибиотиков и антибиотикорезистентность могли развиваться в тандеме. Некоторые этапы биосинтеза, которые произошли на этом пути, могут быть полезны при разработке будущих лекарств.

Исследователи обнаружили, что резистентность к гликопептидам возникла в актинобактериях примерно в то же время, что и гены, ответственные за образование предков ванкомицина, и все это произошло аж 350-500 миллионов лет назад. Эти соединения помогали бактериям еще до появления динозавров, а их устойчивость развивалась параллельно с производством антибактериальных соединений как средство самозащиты.

Ученые предполагают, что узнав об этом эволюционном контексте, можно подобрать ключ к производству новых более мощных лекарств. И это было бы очень кстати, ведь доказательства антибиотикорезистентности в настоящее время обнаруживаются в некоторых самых отдаленных местах на Земле и даже в космосе.