Исследование, проведенное в Университете Макмастера, раскрыло новые детали эволюционной истории как производства антибиотиков, так и резистентности, и датирует их одновременное появление от 350 до 500 миллионов лет.
Это первое исследование, в котором биосинтез и устойчивость к антибиотикам рассматриваются в контексте эволюции. Полученные данные помогут в будущем открыть новые антибиотики и альтернативы антибиотикам, которые являются жизненно необходимыми лекарствами, учитывая текущую глобальную угрозу устойчивости к противомикробным препаратам.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Microbiology.
«Наши результаты представляют значительный интерес», - сказал Джерри Райт, старший автор и профессор кафедры биохимии и биомедицинских наук в McMaster. Он также является директором Института исследований инфекционных заболеваний Майкла Дж. ДеГрута и недавно созданного Центра открытия антибиотиков Дэвида Брейли.
"Наше исследование выявило некоторые последствия того, как мы потенциально можем управлять использованием антибиотиков и находить новые лекарства от противомикробных инфекций."
Команда извлекла эту историю, сначала идентифицировав последовательности генома, кодирующие все необходимые генетические программы для производства гликопептидных антибиотиков в группе бактерий, называемых актинобактериями. Гликопептиды включают ванкомицин и тейкопланин, основные лекарства для лечения бактериальных инфекций.
Исследователи наметили изменения в этих генетических программах с течением времени, обнаружив, что, хотя предшественники генов, ответственных за выработку антибиотиков, датируются возрастом более миллиарда лет, резистентность возникла одновременно с появлением первых предков ванкомициноподобных наркотиков, возраст которых от 350 до 500 миллионов лет.
«Результаты, которые мы обнаружили в этом исследовании, предлагают ценную призму, через которую можно рассмотреть нынешний кризис антибиотиков», - сказал Николас Ваглехнер, первый автор и кандидат наук в лаборатории Джерри Райта. «Эти соединения были полезны для бактерий на планете еще до появления динозавров, и резистентность развивалась одновременно с производством как средством самозащиты для производства бактерий. Использование ванкомицина в наше время в медицине и сельском хозяйстве привело к движению устойчивости этих безобидных производителей к болезнетворным бактериям в течение нескольких коротких десятилетий».
Исследование финансировалось Канадским институтом медицинских исследований (CIHR) и Cisco Systems Canada Inc.