細菌は生存能力に長けており、地球上の最も過酷な環境でも繁栄します。しかし、気候の変化がこれらの未知の生態系に影響を与えると、パンドラの箱を開けて、従来の抗生物質に耐性のある細菌をより広範な生態系に放出するようなものになる可能性があります。

氷の中にどのような遺伝的細菌多様性が隠されているかをより深く理解するために、研究者らはルーマニア最大の氷の洞窟の一つから回収した5,000年前の氷層から細菌株を分離したが、それが一般的に使用されている10種類の抗生物質に耐性があることが判明した。

この研究は、地球温暖化の影響を受けやすい環境に現在潜んでいる潜在的に危険な微生物の存在を証明することに加えて、次のように発表されました。 微生物学のフロンティア氷の洞窟に保存されていた先史時代の細菌サンプルの発見も、将来の抗生物質耐性の上昇と闘う鍵を握る可能性があると報告した。

「[The strain] また、いくつかの主要な抗生物質耐性の「スーパーバグ」の増殖を阻害することができ、重要なバイオテクノロジーの可能性を伴う顕著な酵素活性を示す」と共著者でルーマニアアカデミーブカレスト生物学研究所の主任科学者クリスティーナ・プルカリア氏はプレス声明で述べた。

古代細菌における抗生物質耐性の進化

細菌は、その進化の歴史を通じて、自然に発生する抗生物質への曝露に対処する方法を進化させ、これらのスキルを DNA に保存し、選択した環境で確実に生き残るために次世代に受け継ぐことができます。

ルーマニアの研究チームは、 サイクロバクター 寒冷環境への適応力で知られるSC65A.3。一部の種は人間や動物に感染する可能性がありますが、この種の抗生物質耐性行動はまだ不明です。

「微生物を研究するようなもの サイクロバクター 千年前の洞窟の氷堆積物から得られたSC65A.3は、現代の抗生物質が使用されるずっと前に、環境中で抗生物質耐性がどのように自然に進化したのかを明らかにしている」とプルケリア氏は述べた。

サンプルを収集するために、チームはシルソアラ氷の洞窟の「大ホール」から約 82 フィート (25 メートル) の氷コアを掘削しました。これは 13,000 年のタイムラインを表しています。次いで、コアを切片にし、汚染を避けるために滅菌バッグに分類し、さらなる分析まで冷凍保存した。研究室では、チームは単離された細菌株のゲノム配列を解析し、抗菌特性をコードする遺伝子を発見した。

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10種類の抗生物質に対する耐性

研究者らは、医療現場で一般的に使用される合計28種類の抗生物質をSC65A株に適用したところ、リファンピシン、バンコマイシン、シプロフロキサシンを含む10種類の薬剤に対して耐性を示した。プルケリア誌によると、これらの薬剤は「臨床現場でさまざまな重篤な細菌感染症を治療するための経口および注射療法で広く使用されている」という。

「 サイクロバクター シレオラ氷の洞窟から分離されたSC65A.3細菌株は、その起源が古いにもかかわらず、多くの現代の抗生物質に対して耐性を示し、100以上の耐性関連遺伝子を保有している」とプルケリア氏は述べた。

SC65A.3も最初のものです サイクロバクター この株は、肺、皮膚、血液、生殖器系の感染症を治療するトリメトプリム、クリンダマイシン、メトロニダゾールなどの他の重要な抗生物質に対して耐性を示しています。

しかし、もう 1 つの重要な発見は、SC65A.3 が MRSA などの 14 種類の ESKAPE グループ病原体を阻害する能力であるということでした。 エンテロコッカス・フェシウム、 エンテロバクター SP、 緑膿菌、 肺炎桿菌そして アシネトバクター・バウマニ特に病院環境では多剤耐性があることで有名です。

古代の細菌から解決策を見つける

全体として、この研究結果は、寒さを好む細菌株が私たちの健康を脅かす抗生物質耐性遺伝子の保有源であるだけでなく、現在の抗生物質耐性の課題に対処するのに役立つ新しいツールを保持している可能性があることを示しています。

「氷が溶けてこれらの微生物が放出されると、これらの遺伝子が現代の細菌に広がり、抗生物質耐性という世界的な課題が増大する可能性がある」とプルケリア氏は述べた。 「その一方で、それらは新しい抗生物質、工業用酵素、その他のバイオテクノロジーの革新を引き起こす可能性のある独自の酵素や抗菌化合物を生成します。」

研究チームは分析中に、約600個の未知の遺伝子を発見した。これは、抗生物質耐性という増大する問題との闘いにおいて重要となる可能性のある新しい生物学的メカニズムを継続的に探索するための材料となり、自然を利用して解決策を見つける方法を示した。

「これらの古代の細菌は科学と医学に不可欠である」とプルケリア博士は結論づけた。「しかし、制御されない蔓延のリスクを減らすには、実験室での慎重な取り扱いと安全対策が不可欠です。」

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