Vědci objevili v mořských houbách nové sloučeniny, které byly schopné zabíjet bakterie odolné vůči antibiotikům.
Brazilští vědci objevili v mořské houbě z ostrova Fernando de Noronha u severovýchodního pobřeží několik sloučenin, které zabíjely bakterie odolné vůči antibiotikům.
Vědci z University of So Paulo (USP) v So Carlos v Brazílii identifikovali různé bioaktivní látky v mořské houbě, která byla nalezena na Fernando de Noronha, ostrově ležícím asi 400 km od severovýchodního pobřeží Brazílie. Některé z látek dokázaly zabíjet bakterie, které jsou odolné vůči současným antibiotikům, a otevřely tak dveře pro tvorbu nových léků.
Studie byla financována FAPSEP a její závěry byly publikovány v Journal of Natural Products.
„Tato mořská houba byla dříve studována skupinami mimo Brazílii, hlavně v 1990. letech. Použili jsme techniky nové generace k analýze látek z jejich sekundárního metabolismu, hledání nových molekul a testování jejich biologické aktivity. Podařilo se nám popsat řadu nových sloučenin. Hlavní detekovaný potenciál byl proti bakteriím odolným vůči lékům,“ uvedl Vítor Freire, který studii provedl v rámci svého Ph.D. výzkum na Chemickém institutu v São Carlos (IQSC-USP).
Několik látek, které zabíjejí bakterie odolné vůči antibiotikům, našli brazilští vědci v mořské houbě pocházející z Fernanda de Noronha, souostroví u severovýchodního pobřeží. Kredit: Eduardo Hajdu/Museu Nacional/UFRJ
Světová zdravotnická organizace (WHO) považuje rezistenci na antibiotika za závažný celosvětový problém veřejného zdraví. Analýza zadaná britskou vládou a zveřejněná v roce 2016 předpovídala, že v roce 2050 bude ročně 10 milionů úmrtí souvisejících s bakteriální infekcí rezistentní na léky. Proto je klíčové vyvinout nová, silná antibiotika.
Agelas dispar, druh endemický v Karibiku a části brazilského pobřeží, je mořská houba, která byla předmětem analýzy studie. Mořské houby tráví celý svůj život připoutané k útesům nebo dnu oceánu a jsou jedny z nejstarších zvířat na Zemi. Během milionů let evoluce si vyvinuli sofistikovaný metabolismus, který generuje látky potřebné pro konkurenci s jinými bezobratlými a obranu proti nebezpečným bakteriím.
Látky s největším terapeutickým potenciálem identifikovaným ve studii byly tři různé typy ageliferinu, pojmenované podle rodu mořské houby Agelas.
„Dalším důležitým faktorem je schopnost houbiček uchovávat symbiontní mikroorganismy, které jim také pomáhají bránit se. Když analyzujeme sloučeniny nalezené v houbách, ne vždy víme, co je vyprodukovaly a co pochází od symbiontů,“ řekl Roberto Berlinck, profesor na IQSC-USP a hlavní řešitel studie.
Výzkum byl proveden v rámci dvou projektů vedených Berlinckem a podporovaných FAPESP.
Testy zahrnující bakterie byly provedeny v Adolpho Lutz Institute (IAL), referenční laboratoři pro epidemiologický dohled ve státě São Paulo, a vedl je André Gustavo Tempone, výzkumník podporovaný také FAPESP.
Nádory a bakterie
Třináct sloučenin bylo testováno na buněčné linii rakoviny vaječníků známé jako OVCAR3, ale nebylo zjištěno, že by byly biologicky aktivní. Jiné výzkumné skupiny, které testovaly ageliferiny na buňkách rakoviny plic, tlustého střeva a prsu, nepozorovaly protinádorové působení a jedna neměla žádný účinek na buňky lymfomu. Nicméně tři ageliferiny odstranily bakterie odolné vůči lékům Escherichia coli a Enterococcus faecalis, které jsou extrémně běžné a nacházejí se v různých prostředích i v lidském těle; a Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii a Pseudomonas aeruginosa, které WHO uvádí jako prioritní cíle pro nová antibiotika a mezi bakterie odpovědné za většinu infekcí získaných v nemocnici.
Vědci chtěli vědět, zda použití těchto ageliferinů může vést k destrukci červených krvinek (hemolýze) ve střevech, což je potenciálně smrtelný vedlejší účinek často pozorovaný u pacientů podstupujících chemoterapii, kteří potřebují antibiotika. V myších buňkách sloučeniny nezpůsobily tento druh poškození, což naznačuje slibný potenciál vývoje léčiv.
Dalším krokem je analýza dalších mořských hub pomocí stejné metodiky. "Zjistit, jak se tyto látky vyrábějí, je nesmírně důležité, protože jsou distribuovány několika třídami hub a mohly by v budoucnu pomoci léčit nemoci," řekl Freire, v současnosti postdoktorandský výzkumný pracovník v National Cancer Institute ve Spojených státech.
Reference: “Feature-Based Molecular Networking Discovery of Bromopyrrole Alkaloids from the Marine Sponge Agelas dispar” by Vítor F. Freire, Juliana R. Gubiani, Tara M. Spencer, Eduardo Hajdu, Antonio G. Ferreira, Dayana AS Ferreira, Erica V. de Castro Levatti, Joanna E. Burdette, Carlos Henrique Camargo, Andre G. Tempone a Roberto GS Berlinck, 15. dubna 2022, Journal of Natural Products.
DOI: 10.1021/acs.jnatprod.2c00094
Studii financovala São Paulo Research Foundation.
