Будущая замена антибиотикам: российские врачи предложили применять... морские микроорганизмы

Появление антибиотиков в XX веке стало настоящей революцией в мире медицины. Один только пенициллин спас десятки, если не сотни тысяч советских солдат в годы Великой Отечественной войны, и число спасенных жизней не перестает расти.

Но не всё радужно после открытия новых чудо-лекарств: их чудодейственная на тот момент сила очень быстро начала сходить на нет — а все из-за того, что патогенные микробы приспособились к антибиотикам и выработали против них иммунитет.

Эта проблема получила название резистентности бактерий к антибиотикам, и она — постоянная головная боль для врачей. Если раньше можно было особо не задумываться, какие именно антибиотики выписать больным (все они и так работали), то теперь это задачка, требующая индивидуального подхода — ведь разные бактерии восприимчивы к разным лекарствам, а с другими наоборот хорошо справляются.

Как решают эту проблему? Ну, врачам не остается ничего другого, кроме как разрабатывать новые антибиотики, к которым у вредоносных бактерий ещё нет иммунитета.

Основная сложность такого подхода заключается в том, что нужно нон-стопом искать источники новых антибиотических веществ. Это сама по себе та ещё головоломка — понять, что конкретно убьет нужный тебе тип бактерий, а затем научиться делать средство от них на массовом уровне. Для этого нужно постоянно «стравливать» бактерии между собой, и при этом проявлять фантазию в поиске возможных помощников.

Именно так и поступили наши врачи из Научно-исследовательского института по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. Гаузе. Они решили поискать новых кандидатов на антибиотические препараты среди морских обитателей — микропланктона.

Что из этого вышло? Давайте разберемся!

Как прошло исследование?

Для своих экспериментов и «прототипов» антибиотиков врачи отобрали целых четырнадцать штаммов микроорганизмов, называемых аминоцетами — это такая разновидность микробов, живущих преимущественно в море, следовательно относящихся к морскому планктону.

Особенностей у этих конкретных аминоцетов набралось достаточно для написания небольшой приключенческой книге. Начнем с того, что эти микробы были взяты с северных норвежских фьордов (конкретное место сбора «купажа» — Тронхеймс) аж пятнадцать лет назад.

Думаете, все эти пятнадцать лет они куролесили в пробирках, пытаясь создать новую цивилизацию? Это было бы весело, но увы, такой возможности им не дали — вместо этого их законсервировали в вазелиновом масле.

Зачем это было сделано? Врачи хотели посмотреть, насколько хорошо такой способ консервации работает и выживут ли вообще бактерии. Забегая немного вперед — с бедным планктоном после вскрытия вазелиновых «печатей» все было хорошо, они быстро ожили и начали заниматься своими обычными микробными делами.

После расконсервации штаммам нужно было дать подышать, наесться и набраться сил, прежде чем тестировать их способность убивать вредные микроорганизмы. Для этого их поместили в пробирки на десять дней при комнатной температуре (28 градусов по Цельсию) и дали им полакомиться в овсяном агаре и питательной среде Гаузе.

После откорма выращенные штаммы переместили в шейкер-инкубатор, чтобы с помощью метода перпендикулярного штриха и метода лунок проверить, будут ли они убивать грамположительные и грамотрицательные бактерии. Основными жертвами на опытах были разные вариации стафилококков, бацилл и кандид.

После истечения срока эксперимента образцы с аминоцетами забирались для сбора генетического материала, отправляемого потом на ПЦР-анализ. Нужно это было для того, чтобы посмотреть, какую среду создали аминоцеты, и есть ли в посевах генетические следы вредоносных бактерий. Отсутствие следов «жертв» означало высокую антибиотическую активность (а значит, пригодность для использования в качестве антибиотика), наличие этих следов — низкую активность.

Результаты тестов порадовали врачей и дали им ценные сведения как о культурах аминоцетов, так и о нюансах их хранения.

Выяснилось, что подопытные микроорганизмы проявляли большую активность против вредоносных микробов, если их откармливали не смесью Гаузе, а овсяным агаром. Такой вывод был сделан на основе того, что на овсяном откорме аминоцеты быстрее начинали свою антибиотическую активность. Смесь Гаузе, тем не менее, не была бесполезной вовсе, но на ней микроорганизмам требовалось больше времени, чтобы «очнуться» и начать работу.

В целом же ученые пришли к выводу, что испытанные ими аминоцеты вполне пригодны для убийства как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий, а значит, их можно спокойно использовать для синтеза новых лекарств. Не менее важно то, что способ консервации с помощью минеральных масел (которым является, в том числе, и вазелиновое масло) показал свою эффективность, так как культуры аминоцетов спокойно пережили такую консервацию на 15 лет и смогли, пусть и спустя некоторое времени, бороться с конкурирующими микроорганизмами.

Какая польза и выгода от этого исследования?

Первый и самый важный результат, который дало это исследование — у врачей появятся новые антибиотические культуры, а значит, у них будет больше возможностей для создания новых и улучшения существующих препаратов.

Хирурги, пульмонологи, инфекционисты смогут первыми оценить важность этого открытия — потому что именно им новые антибиотики будут помогать в сохранении здоровья и жизни больных.

Не менее важно и то, что врачи успешно проверили способ консервировать бактериальные культуры с помощью вазелинового масла. Почему мы заостряем на этом внимание? По той простой причине, что этот способ может заметно облегчить работу медикам, а также и обойтись дешевле — не придется тратить электроэнергию на поддержание низких температур в холодильниках, как при других методах консервации.

В более далекой перспективе выгоды также очевидны — ведь уже сейчас результаты исследования смогли дать нам драгоценное время, в ходе которого антибиотики, пусть и с нюансами, но будут работать, а значит, ученые не только успеют создать новые препараты, но и, возможно, сумеют отыскать альтернативные способы борьбы с инфекциями.