В горах Трансильвании, в пещере с 13-тысячелетним льдом, учёные нашли кое-что поинтереснее вампиров. Бактерия Psychrobacter SC65A.3 пролежала замороженной пять тысяч лет — со времён бронзового века, когда человечество ещё не изобрело письменность. Микроорганизм оказался устойчивым к 10 современным антибиотикам. Что это дает современной науке и чем грозят подобные находки человечеству?
Исследователи из Института биологии в Бухаресте высверлили 25-метровый ледяной керн (цилиндрический образец льда) в пещере Скэришоара в горах Апусени на северо-западе Румынии. Срез охватывает 13 000 лет — от конца ледникового периода до наших дней. Бактерию извлекли из слоя возрастом примерно 5000 лет.
Результаты тестов оказались неожиданными для учёных. Штамм протестировали на 28 антибиотиков из 10 классов. Устойчивость выявили к 10 препаратам, в том числе к рифампицину (лечит туберкулёз), ванкомицину (применяется против самых опасных внутрибольничных инфекций) и ципрофлоксацину (широко используется при инфекциях мочевыводящих путей и кишечника). Геном бактерии содержит более 100 генов антибиотикорезистентности (AMR-генов) — это молекулярные «щиты», позволяющие выживать под действием лекарств.
Пещера Скэришоара — лишь одна точка на глобальной карте замороженных «капсул времени». Вечная мерзлота покрывает около 20% суши Земли — Сибирь, Аляска, Канада, горные регионы Азии, Арктика и Антарктика. По данным ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде), из-за глобального потепления ежегодно из тающих льдов и мерзлоты высвобождается порядка 4 секстиллионов микробов — число с 21 нулём.
Главная угроза — не прямое заражение людьми этими древними бактериями (большинство из них не смогут выжить при температуре человеческого тела +37°C), а горизонтальный перенос генов (HGT). Это процесс, при котором бактерии буквально «делятся» кусками ДНК с соседями. Если устойчивые гены из древнего штамма перейдут к современным патогенам вроде MRSA (стафилококк, устойчивый к метициллину) или Pseudomonas aeruginosa (возбудитель тяжёлых внутрибольничных инфекций), то современные лекарства просто окажутся бессильными.
Прецедент уже есть. В 2016 году на Ямале из-за аномальной жары оттаял участок вечной мерзлоты. В нём находились споры сибирской язвы (антракса) — возбудителя, законсервированного в останках северного оленя более 75 лет назад. Итог: 2500 погибших оленей, 36 инфицированных людей, один скончавшийся ребёнок. С очагом инфекции тогда справились. Но сибирская язва неплохо изучена и против нее есть вакцины. А что делать с микробами, генетический код которых учёные только начинают расшифровывать?
Но у открытия новых микроорганизмов есть и положительная сторона. В геноме Psychrobacter SC65A.3 обнаружили 11 генов с антимикробным потенциалом — они способны тормозить рост других бактерий, грибков и вирусов. В лабораторных тестах штамм подавлял размножение 14 патогенов из группы ESKAPE — это условное название самых опасных устойчивых к антибиотикам микробов. Проще говоря, 5000-летняя бактерия умеет убивать именно те супербактерии, с которыми сегодня не справляются современные лекарства. Благодаря этому могут появиться новые лекарства.
Кроме того, почти 600 генов в геноме штамма имеют неизвестные функции. Это огромное поле для исследований: потенциально здесь могут скрываться принципиально новые ферменты для фармацевтики, биоремедиации (очистки загрязнённых сред с помощью микроорганизмов), пищевой промышленности.
