Глибоко під землею, у крижаній печері Скерішоара в Румунії, науковці знайшли мікроскопічного «свідка» бронзової доби. Бактерія, що пролежала у льоді близько 5000 років, не лише збереглася, а й виявила несподівану властивість — стійкість до низки сучасних антибіотиків.
Дослідження опубліковане в журналі Frontiers in Microbiology.
Давня, але не беззахисна
Новий штам отримав назву Psychrobacter SC65A.3. Він належить до роду холодолюбних бактерій, які здатні виживати в екстремально низьких температурах. За словами мікробіологині Cristina Purcarea з Інституту біології Бухареста Румунської академії наук, штам містить понад 100 генів, пов’язаних зі стійкістю до антибіотиків.
Під час лабораторних тестів бактерія продемонструвала резистентність до 10 широко застосовуваних препаратів, серед яких рифампіцин, ванкоміцин і ципрофлоксацин — антибіотики, що використовуються для лікування туберкульозу, інфекцій сечових шляхів, колітів та інших серйозних захворювань.
Ба більше, це перший відомий представник роду Psychrobacter, стійкий до таких препаратів, як триметоприм, кліндаміцин і метронідазол.
Крижане «сховище часу»
Щоб дістатися до бактерії, дослідники пробурили 25-метровий льодовий керн у так званій Великій залі печери. Цей керн відображає близько 13 тисяч років історії — своєрідну заморожену хроніку мікроскопічного життя.
Зразки льоду транспортували в стерильних умовах, аби уникнути сучасного забруднення. У лабораторії вчені ізолювали бактерії та розшифрували їхній геном. Це дозволило визначити, які гени відповідають за виживання в холоді, а які — за антибіотикорезистентність.
Чому це важливо сьогодні
Антибіотикорезистентність — одна з головних загроз сучасній медицині. За оцінками World Health Organization, лише у 2019 році стійкі до ліків бактеріальні інфекції стали причиною близько 1,27 мільйона смертей у світі.
Виявлення давніх генів резистентності показує: механізми захисту від антибіотиків виникли задовго до того, як люди почали використовувати ці препарати. Природа «експериментувала» з ними мільйони років.
«Дослідження таких мікроорганізмів допомагає зрозуміти, як еволюціонувала стійкість до антибіотиків у природі ще до появи сучасної медицини», — пояснює Пуркаря.
Ризик і потенціал
Ідея про «давні бактерії, що повертаються з льоду», звучить як сюжет наукової фантастики. І певні ризики справді існують: якщо танення льодовиків вивільнить такі мікроорганізми, їхні гени можуть передатися сучасним бактеріям, посилюючи глобальну проблему резистентності.
Втім, є й інший бік медалі. Геном SC65A.3 містить майже 600 генів із поки що невідомими функціями та щонайменше 11 генів, які потенційно можуть пригнічувати ріст інших бактерій, грибів і навіть вірусів. Це означає, що давні мікроби можуть стати джерелом нових антибіотиків або біотехнологічних рішень.
Природа як лабораторія
Від глибоководних гідротермальних джерел до крижаних печер — бактерії здатні виживати майже всюди. І саме в таких екстремальних середовищах ховається генетичне різноманіття, яке може змінити медицину майбутнього.
Дослідження давніх штамів не лише розкриває історію еволюції мікроорганізмів, а й нагадує: боротьба з антибіотикорезистентністю потребує розуміння природних процесів, що тривають мільйони років. Як підсумовують автори роботи, ці бактерії є цінними для науки та медицини — але вимагають суворого контролю й безпечних лабораторних умов. Бо крижані архіви природи можуть містити як загрозу, так і ключ до її подолання.