რუმინეთში, სკარისოარას (Scarisoara) მღვიმის სიღრმეში, მსოფლიოში ერთ-ერთი ყველაზე დიდი მიწისქვეშა მყინვარი მდებარეობს – დაახლოებით 40 ოლიმპიური საცურაო აუზის ზომის მონუმენტური ყინულის ფილა, რომლის ფორმირებაც დაახლოებით 13 000 წლის წინ დაიწყო.
მეცნიერები, რომლებიც მღვიმის ყინულში ოდესღაც დამარხულ უძველეს მიკრობებს სწავლობენ, აცხადებენ, რომ ბაქტერიული შტამი, რომელიც მათ გაალღვეს და გააანალიზეს, რეზისტენტულია 10 თანამედროვე ანტიბიოტიკის მიმართ. ეს ანტიბიოტიკები ისეთი დაავადებების სამკურნალოდ გამოიყენება, როგორიცაა საშარდე გზების ინფექციები და ტუბერკულოზი.
მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს მტკიცებულება ბაქტერიის ადამიანისთვის საზიანო ბუნების შესახებ, ათასობით წლის განმავლობაში მიძინებული მიკრობების გაღვიძება შესაძლოა სამეცნიერო ფანტასტიკური რომანის ან ფილმის სიუჟეტს ჰგავდეს. თუმცა, ახალი კვლევა აჩვენებს, თუ როგორ განვითარდა რეზისტენტობა გარკვეულ შემთხვევებში ბუნებრივად გარემოში, თანამედროვე ანტიბიოტიკების შექმნამდე ან ექიმების მიერ მათ დანიშვნამდე დიდი ხნით ადრე.
“უძველეს ბაქტერიებს შეუძლიათ წინააღმდეგობა გაუწიონ თანამედროვე ანტიბიოტიკებს, რადგან ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობა არის უძველესი ევოლუციური მახასიათებელი, რომელიც მილიონობით წლის განმავლობაში მიკრობებს შორის კონკურენციამ ჩამოაყალიბა”, – განაცხადა კრისტინა პურკარეამ, რუმინეთის აკადემიის ბუქარესტის ბიოლოგიის ინსტიტუტის მიკრობიოლოგიის დეპარტამენტის უფროსმა მეცნიერმა და იმ კვლევის მთავარმა ავტორმა, რომელიც ამ კვირაში სამეცნიერო ჟურნალ “Frontiers in Microbiology”-ში გამოქვეყნდა.
მილიონობით წლის განმავლობაში ერთმანეთთან შერევისას, ევოლუციური გამალებული შეიარაღების პირობებში, ბაქტერიებს შეუძლიათ სასარგებლო თვისებების გაზიარება დნმ-ის მცირე ფრაგმენტების გაცვლით, თუნდაც დაუკავშირებელ ბაქტერიულ სახეობებს შორის. გადარჩენის ამ სტრატეგიამ, დამთხვევის შედეგად, განაპირობა ის, რომ ბაქტერიების ზოგიერთ შტამზე გარკვეული ანტიბიოტიკები არ მოქმედებს – მედიკამენტები, რომელთა წარმოშობაც ბუნებრივ ნაერთებს უკავშირდება. კვლევაში აღნიშნულია, რომ ეს ფენომენი უფრო ხშირია იმ მიკრობულ შტამებში, რომლებიც ექსტრემალურ გარემოში ცხოვრობენ.
“თანამედროვე ანტიბიოტიკებმა შესაძლოა დააჩქაროს რეზისტენტობის გავრცელება იმ მოლეკულურ მექანიზმებზე დაყრდნობით, რომლებიც ბუნებაში არსებობდა მანამ, სანამ ადამიანები ამ პრეპარატებს შექმნიდნენ”, – დასძინა პურკარეამ.
მეცნიერების თქმით, ამ სამუშაოს შედეგად მიღებული ცოდნა შესაძლოა დაგვეხმაროს თანამედროვე სუპერბაქტერიებთან ბრძოლაში, რომელთა მკურნალობაც ფართოდ გამოყენებული ანტიბიოტიკებით შეუძლებელია.
ბაქტერიის ახლად იდენტიფიცირებული შტამი, რომელსაც პურკარეა და მისი კოლეგები სწავლობდნენ, ცნობილი როგორც Psychrobacter SC65A.3, კარგად მრავლდება ცივ გარემოში და ადამიანების ინფიცირება არ შეუძლია, აღნიშნა მან.
“ეს შტამი არის ფსიქროფილი, რაც ნიშნავს, რომ მას სიცივე უყვარს და არა ადამიანის სხეული. Psychrobacter-ის სახეობების უმეტესობა, როგორც წესი, გვხვდება ყინულში ან მაცივრის ტიპის გარემოში,” მათ შორის საკვებში, თქვა მან.
კვლევაში გამოყენებული ნიმუში აღებული იყო 25-მეტრიანი ცილინდრული ყინულის კერნიდან, რომელიც გუნდმა მღვიმის იმ ნაწილიდან ამოიღო, რომელიც ცნობილია როგორც “დიდი დარბაზი”. კერნი შეიცავდა 13 000 წლის გაყინულ მასალას, თუმცა კვლევაში გაანალიზებული ნიმუში 5 000 წლის ყინულიდან იყო.
ლაბორატორიაში მკვლევრებმა გამოყვეს სხვადასხვა ბაქტერიული შტამი და მოახდინეს მათი გენომების სეკვენირება, რათა შეეფასებინათ, რომელი გენები აძლევს შტამს დაბალ ტემპერატურაზე გადარჩენის საშუალებას და რომელი უკავშირდება ანტიმიკრობულ რეზისტენტობას.
SC65A.3-ის შემთხვევაში, როდესაც მასზე 28 ისეთი ანტიბიოტიკით იმოქმედეს, რომლებიც რუტინულად გამოიყენება ბაქტერიული ინფექციების სამკურნალოდ, მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ შტამი რეზისტენტული იყო 10 მათგანის მიმართ. მათ შორისაა ტრიმეტოპრიმი, კლინდამიცინი და მეტრონიდაზოლი, რომლებიც ბაქტერიულ ინფექციებს კურნავს.
პლანეტის დათბობასთან და მყინვარებისა თუ ყინულის მღვიმეების დნობასთან ერთად, ათასობით წლის განმავლობაში ჩაკეტილი მიკრობები შესაძლოა გათავისუფლდეს, თქვა პურკარეამ. “მიუხედავად იმისა, რომ მათი უმეტესობა უვნებელია, ზოგიერთმა შესაძლოა ატაროს ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობა ან სხვა უცნობი ბიომოლეკულები, რომლებმაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს არსებულ ეკოსისტემებზე,” დასძინა მან ელექტრონული ფოსტით.
პურკარეა და მისი კოლეგები არ არიან ერთადერთი მკვლევრები, რომლებიც აფასებენ დიდი ხნის გაყინული მიკრობების რისკებსა და ანტიმიკრობული რეზისტენტობის უძველეს ბუნებას მსოფლიოს დათბობის ფონზე. სხვა მკვლევრებმა აღადგინეს მუდმივ მზრალობაში გაყინული 48 000 წლის ვირუსები, რათა შეესწავლათ დიდი ხნის მიძინებული პათოგენის მიერ დაავადების აფეთქების დაბალი, მაგრამ სათანადოდ დაუფასებელი რისკი.
უახლეს კვლევაში იდენტიფიცირებული ბაქტერიული შტამი ასევე იძლევა გარკვეულ იმედს სუპერბაქტერიებთან ბრძოლაში. Psychrobacter SC65A.3-ის გენომის ანალიზმა გამოავლინა 11 გენი, რომლებსაც პოტენციურად შეუძლიათ სხვა ბაქტერიების, სოკოების და ვირუსების მოკვლა ან მათი ზრდის შეჩერება.
ანტიბიოტიკების უმეტესობა შექმნილია ბაქტერიებისა და სოკოებისგან და აღმოჩენილია ნიადაგში მცხოვრები მიკროორგანიზმების სკრინინგის შედეგად. თუმცა, ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, ზედმეტი მოხმარების გამო, პათოგენები ბევრი ამ პრეპარატის მიმართ რეზისტენტული გახდნენ.
ახალი ანტიბიოტიკების კანდიდატების იდენტიფიცირების აუცილებლობა არასოდეს ყოფილა ასეთი დიდი, რადგან ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციის მონაცემებით, მსოფლიო ყოველწლიურად ანტიმიკრობულ რეზისტენტობასთან დაკავშირებული თითქმის 5 მილიონი გარდაცვალების ფაქტის წინაშე დგას.
მეთიუ ჰოლანდმა, გაერთიანებული სამეფოს ოქსფორდის უნივერსიტეტის პოსტდოქტორანტმა მკვლევარმა სამედიცინო ქიმიაში, განაცხადა, რომ მკვლევრები ეძებენ ბიომოლეკულებს ახალ და ექსტრემალურ გარემოში, როგორიცაა ყინულის მღვიმეები და ზღვის ფსკერი, რათა შემდგომში ისინი ახალ ანტიბიოტიკურ პრეპარატებად განავითარონ. ის ახალ კვლევაში ჩართული არ ყოფილა.
“რუმინეთის გუნდმა აღმოაჩინა, რომ ამ კონკრეტულ მიკრობს ჰქონდა რეზისტენტობა 10 საკმაოდ განვითარებული სინთეზური ანტიბიოტიკის მიმართ და ეს თავისთავად საინტერესოა,” – თქვა მან. “მაგრამ რასაც ისინი ასევე იტყობინებიან არის ის, რომ მან გამოყო მოლეკულები, რომლებსაც შეეძლოთ სხვადასხვა უკვე რეზისტენტული, მავნე ბაქტერიების მოკვლა.
“ამიტომ, იმედი გვაქვს, რომ შევძლებთ შევისწავლოთ მის მიერ წარმოქმნილი მოლეკულები და ვნახოთ, არის თუ არა ამ მოლეკულების ფარგლებში ახალი ანტიბიოტიკების შექმნის შესაძლებლობა.”
