Японцы научились прогнозировать устойчивость к антибиотикам

Японские ученые из Института физико-химических исследований, анализируя генетические и фенотипические изменения в устойчивых к антибиотикам штаммах кишечной палочки, выявили общий набор функций, которые отвечает за развитие устойчивости к нескольким видам антибиотиков.

Лечение бактериальных инфекций с помощью антибиотиков с каждым годом становится все сложней. У бактерий появляется устойчивость к антибиотикам. Ученых уже давно интересует возможность прогнозирования реакции бактерий на те или иные подобные лекарственные средства. Похоже, ученые все-таки сумели выявить общий набор функций, которые отвечает за развитие устойчивости к нескольким видам антибиотиков.

В японском Институте физико-химических исследований при помощи метода «лабораторной эволюции» создали 44 штамма кишечной палочки, каждый из которых был устойчив к одному из 11 различных антибиотиков. После этого японцы проанализировали как эти штаммы отреагировали на 25 антибиотиков, с которыми они никогда еще не сталкивались.

Исследования показали, что большинство из 44 штаммов кишечной палочки имели устойчивость к некоторым из 25 новых антибиотиков, с которыми они ранее не сталкивались. Такое явление называется перекрестная резистентность. Ученые также обнаружили, что в случае двух классов антибиотиков кросс-восприимчивые бактерии приобретают устойчивость к одному типу, становятся более восприимчивы к другому.

Такие изменения в экспрессии генов, считают японские ученые, являются одной из причин перекрестной резистентности. После этого в Институте физико-химических исследований проанализировали генетические и фенотипические изменения в устойчивых к антибиотикам штаммах кишечной палочки, и выявили общий набор функций, которые отвечает за развитие резистентности к нескольким видам антибиотиков.

Кроме того, ученые проанализировали мутации в бактериях, которые могут являться причиной устойчивости к антибиотикам. Оказалось, что практически у всех из 44 штаммов были мутации, затрагивающие конкретные молекулы, помогающие бактериям выгонять антибиотики. Т.е. эти молекулы-«насосы» выполняют в бактериях роль тех же антибиотиков.

Японцы считают, что ключевым фактором, приводящим к устойчивости бактерий к антибиотикам, может быть определенный тип конвергентной эволюции генов.

«Понимание общих факторов, которые приводят к устойчивости к антибиотикам, может помочь в борьбе с этой проблемой. Мы должны больше понимать о том, какие гены способствуют развитию резистентности к антибиотикам. Это поможет нам, помимо всего прочего, создать новые антибиотики», - считает Чикара Фурусава из института RIKEN.

Результаты этого исследования японских ученых опубликовали в журнале Nature Communications.

Ранее французские ученые из Университета Лиона пришли к выводу, что гены, которые делают бактерии резистентными к антибиотикам, присутствуют практически везде, Их можно найти в почве, воде, снеге и т.д. Больше всего таких генов нашли в почве.