Talajból nyerhető medicinák: kész a térkép

A New York-i Rockefeller Egyetem tudósai a világ számos tájáról származó talajminták elemzése alapján készítették el a lehetséges gyógyszercélpontok első globális térképét, meghatározva, hogy hol nyerhetők ki új antibiotikumok és rákellenes készítmények hatóanyagai. A projektről a szabad hozzáférésű eLife tudományos folyóiratban jelent meg tanulmány.

Egyetlen teáskanálnyi talajban több a mikroorganizmus, mint ahány ember él a Földön. Eddig csupán töredéküket tenyésztették, és vizsgálták a baktériumok által kiválasztott vegyületek tulajdonságait. E hiányosságot hivatott pótolni a Rockefeller Egyetem kutatói által indított Drugs from Dirt (Gyógyszerek a földből) elnevezésű projekt, amelynek keretében a világ számos táján gyűjtött talajmintákat kértek az önkéntesektől - olvasható a ScienceDaily hírportálon.

A tudósok végső soron Észak- és Dél-Amerikából, Afrikából, Ázsiából, Ausztráliából, valamint Hawaiiról és a Dominikai Köztársaságból származó, esőerdőkben és mérsékelt égövi erdőkben, sivatagokban és tengerparti területeken gyűjtött 185 talajmintát elemeztek.
"Az eddig sohasem tenyésztett mikroorganizmusok elképesztő mennyiségben produkálhatnak olyan molekulákat, amelyek új gyógyszerek alapanyagai lehetnek" - hangsúlyozta Zachary Charlop-Powers, a tanulmány vezető szerzője.

A projektet irányító Sean Brady, a Rockefeller Egyetem docense elmondta: a mikroorganizmusoknak a mintákban felfedezett hihetetlen sokszínűsége alapján született meg a terv, hogy összeállítsák a baktériumok által termelt molekulák globális térképét.
"A klinikai gyakorlatban alkalmazott antibiotikumok többségét talajbaktériumok által termelt vegyületek felhasználásával fejlesztették ki. Napjainkban azonban nagyon kevés új készítmény születik, hiszen mindig ugyanazokkal a mikroorganizmusokkal dolgoznak a gyógyszerkutatók, holott minden egyes ismert baktériumféleségre legalább száz olyan törzs jut, amelyet még soha nem tenyésztettek laboratóriumi körülmények között" - magyarázta Sean Brady.

A tudósok korábban már meghatározták azokat a bakteriális géncsoportokat, amelyek megléte szükséges bizonyos gyógyhatású molekulák szintézise szempontjából. Ez azt jelenti, hogy a kutatóknak a jövőben elég meghatározott típusú géncsoportokat keresniük a mintákban, ahelyett, hogy a mikroorganizmusok teljes genomját kellene feltérképezniük.

A projekt keretében a kutatócsoport összehasonlította a talajmintákból nyert DNS-t olyan laboratóriumban tenyésztett baktériumok genetikai mintázatával, amelyek 400 féle természetes vegyületet termelnek. Az elemzés kimutatta, hogy mely talajokban különösen nagy a kívánt tulajdonságú bakteriális géncsoportok koncentrációja.

Új-Mexikó termálforrásaiban például olyan géncsoportokat találtak, mint amilyenek az epoxomicin nevű rákellenes készítmény alapanyagának előállításához szükséges. Brazíliából származó mintákban viszont olyan géneket fedeztek fel, amelyek citosztatikus, azaz a sejtosztódást gátló antibiotikum, a bleomicin új verziójának előállítását tehetik lehetővé. Az Egyesült Államok délnyugati részéről származó mintákban olyan bakteriális géneket találtak, amelyek a tébécé gyógyításában kulcsszerepet játszó rifamicin-szerű készítmények előállításához szükségesek.

"Olyan rifamicin-származékokat nyerhetünk e talajok révén, amelyek hatékonyak lesznek az alapkészítménnyel szemben rezisztens kórokozótörzsek ellen" - emelte ki Sean Brady.

A kutatócsoport a továbbiakban még több talajmintát szeretne vizsgálni, olyanokat, amelyek "egzotikus" helyekről - barlangokból, termálforrásokból, szigetekről, vagy akár városi parkokból származnak.