Antyczne molekuły pozwalające stworzyć silne antybiotyki

Biologom udało się wskrzesić molekuły starożytne, obecne u ssaków żyjących ponad 60 milionów lat temu. Według badaczy, te związki antymikrobowe mają być dość silne, aby niszczyć współczesne nam czynniki patogenne, te najbardziej odporne.

Celem projektu rozpoczątego przez Infectious Diseases Society of America jest wyprodukowanie do roku 2020 roku dziesięciu antybiotków zdolnych do walki z multiodpornymi szczepami wirusowymi. Ale, aby przeprowadzić to badanie, naukowcy zabrali się do niego w sposób szczególny.

Cofnęli się bowiem w czasie w poszukiwaniu elementów antypatogennych biologicznych, syntezowanych naturalnie przez organizmy, badając całość drzewa życia. Oznacza to bardzo staranne badanie, które pozwoliło odkryć bardzo obiecujące molekuły na łonie wielu gatunków.

Najpierw, czynniki patogenne naukowcy znaleźli w tkankach prymitywnych ryb nazywanych minogami. Te innowacyjne elementy w dziedzinie farmaceutyki udowodniły swoją skuteczność, którą możemy częściowo przypisać ich prostocie.

Aktualnie, klasyczne antybiotyki są skuteczne dzięki „wadom”, które znajdują w zbroi swoich celów. Antybiotyki więc namierzają te wady, a dzięki temu są w stanie zniszczyć wroga albo zablokować jego wzrost. Jest to zjawisko podobne do zjawiska zachodzącego w adaptacyjnymi układzie immunitarnym kręgowców, który uczy się krok po kroku jak walczyć z każdym nowym agentem patogennym, zapamiętuje lekcję i wykorzystuje te wiadomości w przyszłych bitwach.

Jednakże, zdolność elementów infekcyjnych do naprawiania swojej „zbroi” sprawia, że zadanie układu odpornościowego oraz firm farmaceutycznych jest ekstremalnie trudne.

Wrodzony układ odpornościowy: nowe tropy dla badań w immunologii

Według badaczy, molekuły, które można znaleźć u minogów, należą do wrodzonego układu odpornościowego, który namierza po prostu lipidy z membran komórkowych. W ten sposób, elementy te mogą zaburzyć i osłabuć membrany bakteryjne, ale również delikatnie zmodyfikować właściwości zdrowych komórek gospodarza tak, że czynniki patogenne już nie będą mogły ich atakować.

Jeśli nawet odkrycie to jest prawdziwą innowacją w naszym pojmowaniu układu odpornościowego, to jednakże jego przydatność dla ludzi na dzień dzisiejszy pozostaje kwestią otwartą. W rzeczywistości, zwierzęta posiadające wrodzony układ immunitarny są raczej dalekie gatunkowi ludzkiemu. A to sprawia, że kompatybilność z wyciągniętymi molekułami jest w zasadzie niemożliwa.

Aby chociaż spróbować rozwiązać ten problem, badacze z Trobe University w Bundoora w Australii badają aktualnie procesy obrony odpornościowej wewnątrz kieszeni wallaby (mniejsza wersja kangura).

Wallaby bliższy gatunkowi ludzkiemu?

Jak wszystkie torbacze, wallaby powołuje na świat młode w stadium rozwoju o wiele mniej zaawansowanym niż ssaki rozwijające się w łożysku. Kiedy tylko torebka owodniowa zostanie przerwana, młode, jeszcze w stadium płodowym, wspina się do torby – inkubatora - samicy, gdzie zakończy się jego rozwój.

Nie jest to czyste środowisko, stwierdza Ben Cock, jeden z członków ekipy, przywoływany przez New Scientist.

Ponieważ, jak się okazuje, bakterie bardzo blisko związane z superbakteriami dotykającymi ludzi w szpitalach, zostały stwierdzone również w torbach wallabies.

Jednakże, młode tych zwierząt są tak bardzo nie rozwinięte, iż brakuje im układu odpornościowego adaptacyjnego, aby zwalczać te wszystkie patogenny. Ich przeżycie zależy więc całkowicie od ich wrodzonego układu odpornościowego.

Badając genom wallaby, zespół badaczy z Australii odkrył geny kodujące 14 peptydów antymikrobowych, nazywanych katelicydynami. Testy przeprowadzone w laboratorium pokazały, że liczba peptydów pochodząca z wrodzonego układu odpornościowego jest w stanie zabić całą gamę czynników patogennych super- i multiodpornych, bez uszkadzania komórek ludzkich.

Odkrycie to jest naprawdę ważne. Teraz mamy dostęp do starych peptydów, które mogą służyć do opracowywania nowej generacji leków, cieszy się Ben Cock.