Микробиологи провели расшифровку генома бактерии Psychrobacter sp. SC65A.3, выделенной из ледяного массива, возраст которого составляет 5000 лет, в румынской пещере Скэришоара. Исследования показали, что микроорганизм обладает устойчивостью к восьми группам современных антибиотиков. Полученные данные свидетельствуют о том, что сложные системы защиты от лекарственных препаратов сформировались в естественной среде задолго до развития медицины и воздействия человека.
Арктические льды и вечная мерзлота уже давно признаны резервуарами древних микроорганизмов, однако ледяные пещеры практически не изучались. Специалисты считают, что подобные экстремальные условия представляют собой естественные хранилища генов устойчивости к антибиотикам – резистомов. Выяснение того, как эти гены развивались в условиях полной изоляции, крайне важно для прогнозирования распространения лекарственной устойчивости в современном мире.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Microbiology, штамм SC65A.3 был выделен из ледяного керна, взятого с глубины более 25 метров. Для определения таксономической принадлежности и функциональных особенностей микроорганизма провели полногеномное секвенирование. Одновременно исследовались физиологические границы его выживания путем воздействия различных температур и концентраций солей. Специалисты также проверили восприимчивость штамма к 28 антибиотикам и оценили его способность ингибировать рост 20 патогенов.
Согласно результатам анализа, бактерия относится к определенному виду P. cryohalolentis, микроорганизм демонстрирует жизнеспособность в температурном диапазоне от +4 °C до +15 °C и способен функционировать при повышенной концентрации солей – до 1,9 моля на литр хлорида натрия (что значительно превышает среднюю концентрацию, наблюдаемую в Мировом океане). Анализ генома показал наличие более чем 100 генов, определяющих устойчивость к антибиотикам, в том числе mcr-1, который обеспечивает устойчивость к колистину – антибиотику, используемому в современной медицине в качестве крайней меры.
Данный штамм демонстрирует устойчивость к десяти антибиотикам, относящимся к восьми различным классам, включая цефалоспорины третьего поколения, фторхинолоны и рифампицин. В то же время, бактерия проявила антимикробную активность, подавляя рост четырнадцати патогенов, среди которых оказался метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA) и синегнойная палочка.
Научные исследования подтверждают, что ледяные пещеры содержат скрытые запасы древних резистомов и биологически активных веществ. Сопротивляемость к лекарственным препаратам у микроорганизмов развивалась в течение многих тысячелетий, предшествующих использованию антибиотиков в медицине. Исследование этих «замороженных» экосистем предоставляет возможность получения уникальных ферментов и молекул, которые могут послужить основой для создания новых антибактериальных средств.