Kan svampe være en stor, uudnyttet kilde til nye antibiotika?


Kan svampe være en stor, uudnyttet kilde til nye antibiotika?

Svampe kunne havne en stor skattekiste for nye lægemidler til at bekæmpe infektioner forårsaget af bakterier og andre mikrober. Det var den konklusion, at forskere fra Chalmers University of Technology i Göteborg, Sverige, kom til efter at scanne genomerne af flere svampesorter og identificere mere end 1.000 stier, der producerer bioaktive forbindelser. Holdet mener, at fundet kunne være et vigtigt skridt i retning af at løse det globale problem med antibiotikaresistens.

Forskere mener, at svampe - som de 10 forskellige Penicillium arter vist her (hver vokset på to forskellige medier) - har en stor potentiel kilde til nye antibiotika til bekæmpelse af smitsomme sygdomme.

Billedkredit: Chalmers University of Technology

Forskerne rapporterer deres resultater i et papir udgivet i tidsskriftet Natur Mikrobiologi .

Antibiotika er stoffer, der behandler og forhindrer bakterielle infektioner - enten ved at dræbe bakterierne eller ved at stoppe deres spredning. Antibiotikaresistens opstår, når bakterierne ændres efter at være udsat for disse forbindelser.

Siden 1940'erne har antibiotika og andre antimikrobielle stoffer dramatisk reduceret sygdomme og dødsfald fra infektioner forårsaget af mikrober.

På grund af den langvarige og udbredte anvendelse af disse stoffer er bakterier og andre sygdomsfremkaldende mikrober, som lægemidlet er beregnet til at dræbe, udviklet evnen til at overleve dem.

Ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) samler mindst 2 millioner mennesker antibiotikaresistente infektioner og mere end 23.000 mennesker dør fra dem i USA hvert år.

Sygdommene forårsaget af antibiotikaresistente bakterier - som kan inficere dyr såvel som mennesker - bliver meget sværere at behandle end dem, der er forårsaget af ikke-resistente bakterier.

Svampe mindre forstået end bakterier

  • Antibiotikaresistente infektioner kræver længere ophold på hospitalet, koster mere at behandle og har en højere risiko for død.
  • Antibiotikaresistens er en af ​​de væsentligste trusler mod folkesundhed, fødevaresikkerhed og verdens udvikling.
  • Det kan påvirke nogen, uanset hvor gammel de er, eller hvor de bor.

Lær mere om antibiotikaresistens

Verdenssundhedsorganisationen (WHO) har advaret om, at medmindre situationen er rettet hurtigt, er verden "på vej mod en post-antibiotisk æra, hvor almindelige infektioner og mindre skader igen kan dræbe."

Naturen er et indlysende sted at kigge efter forbindelser med antibiotiske egenskaber. Mikroorganismer producerer forbindelser, som angriber andre arter af mikroorganismer for at hjælpe dem med at overleve i et konkurrencedygtigt miljø.

Forskerne bag den nye studie note, der forsøger at finde nye antibiotika i naturen, har dog hovedsagelig fokuseret på bakterier, fordi de er meget lettere at studere end svampe, som vi forstår meget mindre.

Men de bemærker, at svampe (ligesom bakterier) også laver bioaktive forbindelser - molekyler, der har effekt på levende celler - for at forsvare sig mod konkurrenter.

Holdet besluttede derfor at anvende genomsekvenseringsværktøjerne, der er blevet brugt til at undersøge bakterier til analyse af svampe og deres potentiale for at producere bioaktive forbindelser.

Samlet set sekventerede genene genene af ni arter af slægten Penicillium - medlemmer af hvilke producerer den penicillin, som Sir Alexander Fleming opdagede i 1928.

Mere end 1000 veje til bioaktive forbindelser

Dataene fra disse sekvenser og dem opnået fra sekvenserne af 15 offentliggjorte genomer gav hvad forfatterne beskriver som "et uhyre, uudnyttet potentiale" til fremstilling af bioaktive forbindelser i dette slægt.

Fra genometsekventeringsdata fra 24 forskellige arter af Penicillium Teamet identificeret mere end 1.000 stier - mønstre af bestemte molekylære reaktioner og hændelser - til fremstilling af en række bioaktive forbindelser med lægemiddelpotentiale.

Forskerne var i stand til at forudsige de forbindelser, der blev produceret af 90 af stierne - herunder dem, der producerer en klasse antibiotika kaldet yanuthones.

Efter yderligere undersøgelse fandt de en tidligere ubeskreven yanoton produceret af en art af Penicillium Det var tidligere ikke kendt for at lave yanuthones.

Forfatterne mener således, at deres resultater ikke blot viser, at svampe kan tilbyde en stor potentiel kilde til nye antibiotika, men også at de låser op for en kilde til nye - og måske mere effektive - versioner af gamle lægemidler. De konkluderer, at:

Denne undersøgelse er den første genus-bred analyse af den genomiske mangfoldighed af Penicillia Og fremhæver potentialet for disse arter som kilde til nye antibiotika og andre lægemidler."

Lær, hvordan nye "hjælper stoffer" muligvis vil gendanne antibiotikaresistibilitet i resistente bakterier.

Old & Odd: Archaea, Bacteria & Protists - CrashCourse Biology #35 (Video Medicinsk Og Professionel 2022).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis