Egy fiatal spanyol tudós ősemberek maradványaiból „támasztott fel” molekulákat, majd segítségükkel baktériummal fertőzött egereket gyógyított meg.
A tudósok évek óta figyelmeztetnek a túlzott antibiotikum-használat veszélyeire. Napjainkban évente csak Európában 33 000 ember halálát okozzák az antibiotikum-rezisztens baktériumok, pesszimista jóslatok szerint azonban 2050-re ez a szám akár a több tíz- vagy százmilliót (!) is elérheti. A tudomány számára tehát égetően fontos az újabb antibiotikumok felfedezése, amelyek egészen váratlan helyről, például ősemberek maradványaiból is származhatnak.
Elfeledett baktériumok
A baktériumok a leggyakrabban előforduló organizmusok a Földön: szervezetünkben több baktériumsejt található, mint emberi sejt. Ezek a baktériumok azonban nem csak jótékonyak lehetnek: az antibiotikumok felfedezése előtt több millióan vesztették életüket bakteriális fertőzések következtében, sőt,
az 1940-es évek előtt vezető haláloknak számítottak a baktériumok okozta szörnyű betegségek: a bubópestis, a tuberkulózis, a kolera, a diftéria, a szifilisz, a tífusz, a szepszis, a tetanusz és még megannyi más, mára már szinte elfeledett fertőzés.
Pesszimista jóslatok szerint az emberiség baktériumok feletti győzelme azonban csak viszonylagos és ideiglenes, hiszen egyre több antibiotikumrezisztens baktérium jelenik meg.
A helyzet súlyos, de nem reménytelen
A helyzet olyan súlyos, hogy egyes tudósok attól tartanak: az antibiotikumrezisztens baktériumok okozta fertőzések a vezető halálokok között lesznek mindössze 10 vagy 20 éven belül. A spanyol El País beszámolója szerint azonban nem reménytelen a helyzet: a Pennsylvaniai Egyetemen César de la Fuente biomérnök, a mesterséges intelligenciát is segítségül hívva, antibakteriális jellegű molekulákat kutat – a darazsak mérgében éppúgy, mint szervezetünk fehérjéiben, továbbá Neander-völgyi őseink genomjában.
Ősemberek DNS-e a kulcs?
A tavalyi évben Svante Pääbo svéd genetikus azért kapta meg az orvosi-élettani Nobel-díjat, mert sikeresen szekvenálta mára már kihalt őseink genomját. De la Fuente és csapata olyan, az emberi testben megtalálható vegyületeket keres, amelyek választ adhatnak erre a kihívásra. A proteomban (a test fehérjekészletében) 2603 olyan peptidet, azaz aminosavakból álló molekulát azonosított, amelyek ugyan nem kapcsolódnak szorosan az immunrendszer működéséhez, mégis ellenállnak a fertőzéseknek. De la Fuente arra koncentrál, hogy olyan vegyületek ellenálló képességét vizsgálja, amelyek ma már ugyan nem játszanak kulcsfontosságú szerepet a fertőzések elleni küzdelemben, a régmúltban azonban nagyon is fontosak voltak e téren.
„Kidolgoztunk egy algoritmust, amellyel feltártuk az emberi proteomot mint antibiotikumforrást, és számos ilyen szekvenciát találtunk” – nyilatkozta a tudós. „Ezek az evolúció során jöttek létre, és immunrendszerünk működéséhez járultak hozzá, hogy megvédjenek minket az invazív vagy fertőző ágensekkel, például baktériumokkal szemben.” Innen már csak egy lépés volt, hogy Neander-völgyi ősemberek fehérjekészlete felé forduljanak.
Feltámasztott molekulák
De la Fuente nem titkolja: az alapötlet a Jurassic Parkból származik. „A film koncepciója az volt, hogy egy teljes organizmust, a dinoszauruszokat kelti életre. Ez azonban számos etikai, ökológiai és technikai problémát vet fel, és nem is áll rendelkezésünkre elegendő genomikai információ egy dinoszaurusz feltámasztásához.
Ehelyett viszont képesek vagyunk arra, hogy a múltból származó molekulákat keltsünk életre, hogy nagyon is jelenkori problémákat, például az antibiotikumrezisztenciát segítsenek megoldani.”
A csapat a saját maguk által tervezett algoritmus, valamint a mesterséges intelligencia segítségével keresi azokat a molekulákat, amelyek potenciális antibiotikumnak számíthatnak.
Ígéretes eredmények
De la Fuente a Cell Host & Microbe, valamint a Nature folyóiratban ismertette kutatási eredményeit. Négy Homo sapiensből, egy Neander-völgyi emberből és egy gyenyiszovai emberből támasztott fel molekulákat, amelyeket aztán baktériummal fertőzött egereken tesztelt. Mind a hat esetben megállapították: a pozitív hatás vitathatatlan, sőt, a jelenlegi antibiotikumok hatásfokával vetekszik. További, kevéssé vizsgált anyagokkal is kísérletezik:például egy bizonyos darázsfaj (Eumenes micado) mérgéből előbb kivonja a toxinokat, utána pedig a benne található antibiotikumkapacitást vizsgálja. „Öt évvel ezelőtt az antibiotikumok felfedezésének átlagos ideje három-hat év volt. Most órák vagy napok alatt ezreket fedezhetünk fel” – állítja a fiatal tudós, aki úgy véli: a hasonló felfedezések alapjaiban változtathatják meg az emberi egészség megőrzésének kérdését.
