Ősemberek DNS-éből juthatunk új antibiotikumokhoz?

Bálint Lilla
GettyImages-530817998
Olvasási idő kb. 5 perc

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.

Svante Pääbo sikeresen szekvenálta a Neander-völgyi ember genomját
Svante Pääbo sikeresen szekvenálta a Neander-völgyi ember genomjátJens Schlueter / Getty Images Hungary

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.

Carlos de la Fuente és csapata hat ősember maradványaiból támasztott fel molekulákat
Carlos de la Fuente és csapata hat ősember maradványaiból támasztott fel molekulákatTopMicrobialStock / Getty Images Hungary

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 & Microbevalamint 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.

DOGZ Fesztivál a Városligetben!

Szeptember 7-én kutyás bemutatókkal, falkasétával, izgalmas előadásokkal, tanácsadással és gyerekprogramokkal vár mindenkit az év legnagyobb kutyás rendezvénye.

Regisztrálj az ingyenes rendezvényre!

hirdetés

Oszd meg másokkal is!
Érdekességek