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.
partner merytoryczny
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.
