Бактерии времен Первой мировой
Ernest Cable был британским солдатом, который умер в 1915 году от дизентерии, пойманной в окопах северной Франции во время первой мировой войны. Даже если бы пенициллин был тогда доступен, он все равно бы умер, потому что бактерия, которая вызвала у него дизентерию, Shigella flexneri, уже была устойчива к первому антибиотику. Александр Флеминг открыл пенициллин в 1928 году.
Этот исторический факт устойчивости к антибиотикам до их изобретения описан в Журнале The Lancet 8.11.14, к 100-летию Первой мировой, чтобы показать насколько микробы способны приспосабливаться к антибиотикам и очертить пути синтеза новых препаратов на основе генной инженерии.
"Ernest Cable умер как неизвестный солдат в возрасте 28 лет и был похоронен на кладбище в Вимерё, потому что у него не было родственников, но теперь все будут помнить его ", - говорит Кейт Бейкер из института Wellcome Trust Sanger в Хинкстоне, Кембридж. Тогда бактериолог William Broughton-Alcock штаммом, выделенным от Ernest Cable, положил начало Национальной коллекции типовых культур Великобритании, которая сегодня насчитывает 5600 бактерий. Они все живы и бактериологи всегда могут изучить мир микробов, каким он был 100 лет назад.
Бейкер говорит, что феномен появления устойчивости к пенициллину объясняется его природным происхождением и конфликтами (естественным отбором) между бактериями и дрожжеподобными грибками, которые вырабатывают пенициллин. Сравнивая геномы Shigella flexneri 1915 года и современные штаммы бактерии, Бейкер обнаружил, что они совпадают на 98%, а остальные 2% кодируют устойчивость современных штаммов к новым антибиотикам.
Дополнительные гены, добавленные с 1915 года, сделали современные штаммы опаснее. "Новые гены также кодируют более опасные энтеротоксины, которые связаны с тяжелым обезвоживанием", - говорит Бейкер, - "Это означает, что люди, устойчивые к старым штаммам шигеллы, восприимчивы к болезни снова, потому что их иммунная система не распознает поверхностные белки возбудителя".
Практическая значимость этого ретроспективного анализа показывает, что при разработке новых вакцин необходимо учитывать их сродство к неизменной части генома бактерии, чтобы вырабатываемый после их применения иммунитет не стал бесполезен через несколько лет вследствие мутации ДНК возбудителя. В общем, гонка вооружений в микромире продолжается…