Опыты с муравьями, ароматными лепестками роз и апельсиновой кожурой могут показаться баловством, но именно так исследовали из Центра Джона Иннеса в Норвиче ищут новые антибиотики. Они сделали ставку на бактерии, извлеченные из желудка гигантских палочников и гусениц киноварной бабочки, а также других представителей природы, чтобы найти источник мощных препаратов.
«Натуральные продукты» попали в немилость в фармацевтической сфере, но сейчас настало время посмотреть на них еще раз», — говорит Мервин Бибб, профессор молекулярной микробиологии. Задача весьма актуальна на фоне вспышки лихорадки Эбола и развития устойчивости туберкулеза ко всем известным антибиотикам.
Марсель Яспарс, профессор органической химии из британского университета Абердина изучает бактерии, которые никогда не видели дневного света. Он получил грант на финансирование проекта PharmaSea для исследования образцов грязи из глубоководных впадин в Тихом океане, арктических вод около побережья Норвегии и Южного океана возле Антарктиды. Эндемические популяции микробов уже многократно подсказывали ученым способы борьбы с инфекциями. Изолированные популяции микроорганизмов имеют уникальные механизмы развития, что дает надежду на появление новых лекарств.
Когда-то растительные экстракты помогли создать аспирин, спасающий жизни людям по всему миру. Теперь препарат Rapamune, предотвращающий отторжение органов после пересадки, был выделен из почв, собранных на острове Пасхи в Тихом океане. Кубицин — инъекционный антибиотик обнаружен в земле горы Арарат в Турции.
Более половины лекарств, используемых сегодня, когда-то пришли в область фармацевтики из мира бактерий, животных и растений.
Смарт-технологии облегчают экстремальный поиск ученых. Современные машины генетического секвенирования быстро и дешево считывают микробную ДНК, упрощая поиск лекарств в любой области. За последние десятилетия ученые создали большие библиотеки синтетических химических веществ, способных убивать различные микробы. Их легче проверить и контролировать. Однако они не способны отразить разнообразие природных веществ, которые эволюционировали на протяжении миллиардов лет и вырабатывали защитные механизмы против бактерий и грибков.
Ученые не испытывают недостатка ресурсов. Количество неизвестных бактерий на Земле составляет число с тридцатью нулями, что открывает безграничные возможности. Например, стрептомицин, который стал первым лекарством от туберкулеза, также был найден в почве. Составление генома только одного штамма стрептомице́тов в 2002 году показало, что потенциал огромной семьи микроорганизмов почти неисчерпаем. ДНК-анализ выявил около 30 различных веществ, которые можно получить всего из одного штамма и использовать для преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам. Понимание генетического кода дает возможность создавать лекарства, не вызывающие развитие устойчивости. С помощью синтетического биологии можно добавлять и удалять гены, вставлять в ДНК любые управляемые вещества, чтобы вызывать тот или иной эффект.
Устойчивость к противомикробным препаратам — это угроза, которая уже возникла на горизонте, говорит Маргарет Чен, генеральный директор Всемирной организации здравоохранения. Потому весь научный мир должен обратиться к истокам фармацевтики и пересмотреть взгляд на природные ресурсы.