Onderzoekers vinden een nieuw gebruik voor Wild Bear-speeksel dat zieke mensen zou kunnen helpen

Antibioticaresistentie is een verwoestend probleem dat het moeilijker kan maken om te vechten, maar ergens in de woestijn is er een wild dier waarvan het speeksel de antwoorden kan hebben die we zoeken, volgens de auteurs van een artikel dat donderdag is gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of Sciences, die begonnen aan een berenjacht van soorten op zoek naar nuttige microbiële schatten.

De catch-and-release-missie was bedoeld om potentiële therapieën te helpen identificeren die mogelijk verborgen zijn in het microbioom van de beer, zoals co-auteur en hoogleraar microbiële genetica aan de Rutgers University, Konstantin Severinov, Ph.D., vertelt Inverse. Maar het was voor deze onderzoekslijn essentieel dat de onderzoekers een wild dier gebruiken met darmbacteriën die niet zijn aangetast door de moderne wereld:

"Er zijn gegevens waaruit blijkt dat dieren in de dierentuin veel vaker microbiota hebben dan dezelfde dieren als je ze in het wild neemt," zegt Severinov, maar afgezien daarvan zijn wilde dieren ook vrij hartelijke mensen. "Wilde dieren eten wat dan ook en drinken god-weet-wat. Dus een hypothese is dat de microben die hen bevolken op een bepaalde manier, hen beschermen."

Het identificeren van die microben en de potentieel beschermende verbindingen die ze produceren, zou een methode kunnen zijn voor het ontwikkelen van antibiotische behandelingen - hoewel Severinov eraan toevoegt dat dit nog niet volledig is getest. Maar historisch gezien lijkt dit op hoe we onze belangrijkste tools voor infectiebestrijding in het verleden hebben gevonden. In de jaren 1950 identificeerde Selman Waksman een groot aantal antibiotica in bodemmicroben inclusief streptomycine, het eerste anti-bioticum dat werd gebruikt om tuberculose te genezen. Hij won een Nobelprijs voor dit werk, wat interessant was voor het Waksman Institute of Biotechnology, dat ook bij dit recente onderzoek is aangesloten.

Duizenden kleine reageerbuizen

Het gebruik van berengezicht om menselijke problemen op te lossen is op zichzelf interessant, maar Severinov wijst erop dat zijn artikel ook een techniek beschrijft waarmee onderzoekers elk soort microbioom van mensen tot komoto kunnen onderzoeken (ze overwegen deze hagedissen te gebruiken in plaats van de beer).) met nieuwe snelheid en nauwkeurigheid.

In plaats van het cultiveren van verschillende soorten microben in een petrischaal, gebruiken deze onderzoekers duizenden kleine oliedruppeltjes om elk aspect van het microbioom van de beer te onderzoeken. In elke druppel waren ze in staat om een ​​microbe te combineren met het speeksel van de beer, met verschillende soorten infectieuze bacteriën en vervolgens vergelijken hoe goed iedereen reageerde op de besmettelijke bacteriën.

"In essentie is het net alsof je duizenden kleine reageerbuisjes hebt waar elke bacterie groeit zonder de andere te beïnvloeden, en dan kun je ze sorteren en de diersoorten scheiden die je niet wilt," legt hij uit.

Analyse van deze duizenden druppels kroonde een winnaar: één druppel waarin alle infectieuze bacteriën waren gedood. Severinov legt uit dat deze druppel een stam bevatte van Bacillus Pumilus, met een set genen die hielpen bij het produceren van amicoumacin, een veelgebruikt antibioticum dat bekend is om stafylokokbesmettingen te behandelen.

Microbiële donkere materie

Hoewel amicoumacin geenszins een nieuwe ontdekking is, identificeerde dit team iets unieks over deze soort B. Pumilus. Het had nog een cluster van genen die het ook resistent maakten tegen het antibioticum dat het produceerde.

Dit verbaasde Severin in het bijzonder niet. "Als je een microbe beschouwt die schadelijke dingen produceert, moet je aannemen dat de microbe zelf bestand is tegen de schadelijke dingen die hij produceert," legt hij uit. Het zijn genen gecodeerd voor een enzym dat een kleine chemische verandering in de amicoumacin heeft aangebracht waardoor het niet in staat is zijn gastheer te doden. In de paper beschrijven de auteurs het als een "uniek mechanisme van Bacillus zelfresistentie".

Dit proces is nog lang niet aangepast aan de menselijke geneeskunde, zegt Severin. Maar het is een illustratie dat als we op vreemde plaatsen blijven kijken, we nooit weten wat we kunnen vinden en hoe het op de weg van pas kan komen.

"Er is een overkoepelend idee dat we 99 procent van de microben die er zijn niet kennen," zegt Severin."Deze zijn als donkere materie omdat we ze niet kunnen cultiveren of omdat je er niet bij kunt komen", besluit hij.