Открытие антибиотиков в глубинах океана

Исследователи из Бристольского университета используют достижения синтетической биологии и роботизированный отбор проб для поиска новых соединений в экстремальных условиях Земли, включая глубины Атлантики в 4.5 км. Цель — найти новые кандидаты в антибиотики для борьбы с глобальной угрозой устойчивости к противомикробным препаратам (AMR).

Хотя разработка антибиотиков считается величайшим медицинским достижением, сегодня AMR требует открытия новых препаратов. Исторически около 70% всех назначаемых антибиотиков происходят из природных соединений (натуральных продуктов), которые микроорганизмы или растения производят для выживания.

После спада интереса к этому направлению в конце XX века, сейчас наступает его ренессанс благодаря науке синтетической биологии, которая позволяет быстро находить и оптимизировать натуральные продукты.

Группа доктора Пола Рейса, финансируемая BrisSynBio, сочетает методы синтетической биологии с роботизированным отбором проб из окружающей среды. Поиск новых соединений ведется среди микроорганизмов, подвергшихся эволюционному давлению, что привело к необычным метаболическим инновациям.

Глубокий океан — одна из самых экстремальных сред. С помощью дистанционно управляемого аппарата с исследовательского судна James Cook команда собрала пробы с ранее не изученных участков дна Атлантического океана на глубинах >4.5 км.

После сбора образцов бактерии выращиваются в лаборатории, и определяется их способность продуцировать новые природные соединения с антимикробной активностью.

Результаты за 18 месяцев проекта:

• Выделено >1000 ранее не охарактеризованных микроорганизмов.
• Обнаружено шесть новых кандидатов в антибиотики на основе натуральных продуктов.

Программа морских открытий теперь расширяется за счет сотрудничества с другими исследователями и включает микроорганизмы из Антарктики и пустынных почв.

В параллельной работе ученые используют молекулярные, генетические и химические методы для манипулирования клеточными механизмами, ответственными за биосинтез антимикробных натуральных продуктов у морских бактерий.

На основе предыдущих исследований соединения абиссомицин C из бактерии V. maris (впервые выделенной со дна Тихого океана) команда создает функционально оптимизированные версии этой молекулы, более пригодные для использования в качестве антибиотиков у животных и людей.