Antybiotyki od Neandertalczyków. Ich geny skrywały sekret na wagę złota
Badania DNA naszych najbliższych, wymarłych krewniaków - Neandertalczyków i Denisowian - ujawniły geny odpowiadające za kodowanie peptydów zwalczających szkodliwe bakterie. My tych cząsteczek nie posiadamy. Kod genetyczny wymarłych gatunków może jednak pomóc nam wzmocnić naszą odporność.
Układy odpornościowe wymarłych gatunków spokrewnionych z Homo sapiens dysponowały bronią, która chroniła ich organizmy przed szkodliwymi bakteriami. Dziś te same mechanizmy mogą pomóc nam walczyć z ciężkimi infekcjami, także z tymi wywoływanymi przez mikroorganizmy odporne na antybiotyki.
Mikrobiologiczny park jurajski
Zespół kierowany przez genetyka Cesara de la Fuente z Uniwersytetu Pensylwanii opisał sześć peptydów - czyli cząsteczek powstałych z łączenia aminokwasów - o właściwościach antybiotycznych, które są zakodowane w starożytnym, mitochondrialnym DNA pochodzącym od Neandertalczyków i Denisowian. Peptydy te nie występują w organizmach współczesnych ludzi.
"Zawsze marzyliśmy o przywróceniu wymarłych organizmów, takich jak dinozaury, jak w Parku Jurajskim. Ale oczywiście wiąże się to z wieloma problemami etycznymi, ekologicznymi i technicznymi" - mówi magazynowi “New Scientist" de la Fuente. "Zamiast przywracać całe organizmy, pomyśleliśmy, czy moglibyśmy przywrócić cząsteczki z przeszłości, które mogłyby pomóc w walce z problemami takimi jak rosnąca odporność chorób na antybiotyki".
De la Fuente i jego współpracownicy wykorzystali sztuczną inteligencję, która symulowała to, jakie peptydy powstawały z "przepisów" zawartych w starożytnym kodzie genetycznym. Sklasyfikowali 69 starożytnych peptydów, które według sztucznej inteligencji miały mieć właściwości przeciwbakteryjne. Naukowcy przeprowadzili następnie syntezę tych cząsteczek i sprawdzili to, jak na ich obecność reagują bakterie. Dzięki eksperymentowi udało im się odkryć sześć nieznanych wcześniej antybiotyków. Trzy znajdowały się w DNA Neandertalczyków, kolejne trzy - w kodzie genetycznym Denisowian.
W DNA Neandertalczyków skrywały się nieznane antybiotyki
Cząsteczki okazały się skuteczne przeciw szeregowi potencjalnie niebezpiecznych bakterii takich jak E. coli, Pseudomonas aureginosa odpowiadającej za szpitalne infekcje płuc i krwi oraz Acinetobacter baumannii atakującej ludzi z osłabionym układem odpornościowym. Jeden z peptydów Neandertalczyków działał także skutecznie na "superbakterię" MRSA odporną na kilka powszechnie stosowanych antybiotyków. Podczas eksperymentów na myszach, badane cząsteczki zmniejszyły poziomy bakterii w organizmach zwierząt o trzy rzędy wielkości.
Peptydy powinny być bezpieczne i nie wywoływać niekorzystnych reakcji ludzkiego organizmu, choć zespół zastrzega, że ta kwestia wymaga dalszych badań. "Wykorzystywanie peptydów pochodzących ze starożytnych organizmów powinno być bezpieczniejsze, niż projektowanie leków od podstaw" - mówi de la Fuente.
Naukowcy podkreślają, że cenne, lecznicze związki chemiczne mogą kryć się także w kodach genetycznych wielu innych żywych organizmów. Także tych, którym grozi wyginięcie ze względu na działania człowieka. Możemy nigdy nie dowiedzieć się, jak pomocne byłyby dla naszego własnego zdrowia.
