Плазмиды ускоряют эволюцию устойчивости к антибиотикам
Новое исследование под руководством учёных Оксфордского университета показало, что небольшие молекулы ДНК, известные как плазмиды, являются ключевым фактором в распространении глобальной угрозы здоровью — устойчивости к антибиотикам.
Используя новую экспериментальную модель, международная группа исследователей продемонстрировала, что плазмиды, которые находятся внутри бактерий и являются переносчиками генов устойчивости, могут ускорять эволюцию новых форм резистентности. Их роль в этом процессе оказалась важнее, чем считалось ранее.
Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.
Плазмиды как эволюционные катализаторы
Старший автор работы, профессор Крейг Маклин, пояснил: «Распространение генов устойчивости в бактериальных популяциях движется простым дарвиновским отбором: во время лечения антибиотиками бактерии с генами устойчивости размножаются быстрее чувствительных. Многие важнейшие гены устойчивости находятся на плазмидах».
«Наша работа показывает, что плазмиды могут также действовать как эволюционные катализаторы, ускоряющие эволюцию новых форм резистентности. Это происходит потому, что бактерии обычно несут более одной копии плазмиды, что позволяет генам устойчивости на них быстро эволюционировать и приобретать новые функции — в данном случае способность разрушать антибиотик. Кроме того, плазмиды автоматически усиливают количество копий этих новых и улучшенных генов».
Значение для медицины и будущие решения
Профессор Маклин отметил кризис в медицине, связанный с устойчивостью к антибиотикам, на которую, согласно отчёту Комиссии О'Нила, к 2050 году будет приходиться 10 миллионов смертей в год.
«Хотя это открытие само по себе не предлагает решений, оно подчёркивает важность разработки новых методов борьбы с плазмидами. Например, возможно создание лекарств, которые будут блокировать репликацию плазмид», — добавил учёный.
Исследование меняет традиционный взгляд на плазмиды лишь как на «транспорт» для генов и выделяет их новую роль в эволюционной инновации, представляя дополнительную угрозу для общественного здравоохранения.