곤충에 서식하는 박테리아는 새로운 항생제를 제공 할 수 있습니다
오늘날 사용되는 많은 항생제는 토양에 서식하는 박테리아에서 나왔습니다. 최근 연구에 따르면 곤충에 서식하는 박테리아가 토양의 박테리아보다 일반적인 약물 내성 슈퍼 버그와 싸우는 데 더 효과적 일 수 있습니다.
University of Wisconsin-Madison의 과학자들은 곤충에 서식하는 미생물의 항생제 활성에 대해 가장 크고 철저한 조사를 수행했습니다.
새로운 연구의 하이라이트는 Cyphomyrmex 균류를 재배하는 브라질 종인 개미. 연구자들은 그 화합물을 cyphomycin이라고 명명했습니다.
실험실 테스트는 cyphomycin이 대부분의 다른 항생제를 물리 친 곰팡이와 싸울 수 있음을 보여주었습니다. 이 화합물은 또한 독성 부작용을 일으키지 않고 생쥐의 곰팡이 감염을 치료했습니다.
최근에 네이처 커뮤니케이션 연구팀은 이러한 연구 결과에 대한 논문을 통해 새로운 항생제의 부족이 항생제 내성 감염에 대한 전 세계적 위협의 증가에 기여하고 있다고 설명합니다.
저자들은“우리의 체계적인 평가를 통해 곤충 미생물 군집이 새로운 천연 제품의 유망한 원천임을 보여줍니다.”라고 말합니다.
항생제 내성의 증가하는 위협
항생제 내성은 감염성 박테리아, 진균 및 기타 병원체가 더 이상 이들을 죽이는 데 사용되는 약물에 굴복하지 않을 때 발생합니다. 대신 그들은 계속해서 성장합니다.
항생제 내성 병원균으로 인한 감염은 일반적으로 입원 기간이 더 길고 의사의 후속 방문이 더 많이 필요합니다. 또한 치료는 비용이 많이 들고 독성 부작용이 더 많은 경향이 있습니다.
2018 년 세계 보건기구 (WHO)는 항생제 내성이 제기하는 글로벌 위협의 심각성을 확인한 감시 데이터를 발표했습니다.
데이터에 따르면 전 세계에서 가장 흔한 감염 중 일부가 약물 내성이되고 있습니다.
미국 질병 통제 예방 센터 (CDC)는 항생제 내성 박테리아가 최소 2 백만 명을 감염시키고 매년 23,000 명의 사망을 초래한다고 추정합니다.
글로벌 항생제 내성 위기에 대한 주요 관심사는 파이프 라인에있는 신약의 종류와 수가 위협을 극복하기에 충분하지 않다는 것입니다.
WHO는 2017 년 보고서에서 이에 대한 경고를 반복했습니다. 글로벌 기관은 임상 개발중인 51 개의 항생제 대부분이 "기존 항생제 클래스의 변형"이며 단기 솔루션 만 제공 할 것이라고 밝혔다.
토양에서와 마찬가지로 곤충에있는 많은 박테리아
오늘날 사용되는 대부분의 항생제는 스트렙토 미세스 약 4 억년 전에 진화하기 시작한 큰 속 박테리아.
그 기간 동안 스트렙토 미세스 종은 진화하고 토양과 곤충과 같은 다양한 서식지에 적응했습니다. 박테리아가 생산하는 화합물의 화학은 다양한 계통을 반영합니다.
유전학 연구에 따르면 스트렙토 미세스 이미 항생제로 사용중인 것과 유사한 수십 개의 화합물을 생성 할 수 있습니다. 또한 박테리아에는 수많은 "관련 생합성 유전자 세트"가 포함되어 있습니다.
이러한 이유로 과학자들은 집중적으로 연구하고 있습니다 스트렙토 미세스 항생제 내성을 퇴치 할 신약을 발견 할 것으로 기대하는 박테리아.
그러나 새로운 연구의 저자는 토양 기반에서 새로운 항생제를 검색한다고 지적합니다. 스트렙토 미세스 "대부분 알려진 화합물을 재발견합니다." 그들은 또한 미생물 군집을 체계적으로 조사한 연구가 없다고 지적합니다. 그래서 그들은 스트렙토 미세스 곤충에서.
그들은 개미, 벌, 파리에서 딱정벌레, 나방, 나비 등에 이르기까지 2,500 종 이상의 곤충을 수집했습니다. 약 3 분의 1은 온대 기후 지역에서, 3 분의 1은 열대 지역에서 왔으며 나머지는 북극과 같은 추운 지역에서 왔습니다.
연구자들은 다음과 같은“우세한 가정”과는 반대로 스트렙토 미세스 종은 토양에서 가장 풍부하며, 그들의 발견은 박테리아가 곤충과 마찬가지로 풍부함을 시사합니다.
곤충의 박테리아가 더 강력합니다
이 곤충은 테스트를 위해 10,000 개 이상의 박테리아 균주를 생산했습니다. 연구원들은 또한 토양과 식물에서 유래 한 7,000 개의 균주를 조사했습니다.
매우 강력하고 집약적 인 일련의 테스트가 이어졌으며 총 50,000 회 이상의 실험이 포함되었습니다.
팀은 각 계통의 스트렙토 미세스 메티 실린 내성 슈퍼 버그와 같이 심각한 해를 끼칠 수있는 일부 세균을 포함하여 24 가지 종류의 세균의 성장을 막을 수있었습니다. 황색 포도상 구균 (MRSA).
결과는 스트렙토 미세스 곤충에서 나온 균주는 토양이나 식물에서 나온 균주보다 전염성 박테리아 및 곰팡이와 더 강력하게 싸울 수있었습니다.
연구팀은 또한 쥐에서 더 유망한 균주 중 일부를 테스트했습니다. 이 균주는 박테리아 및 곰팡이 감염을 죽이는 데 매우 효과적이었으며 독성 부작용이있는 균주는 소수에 불과했습니다.
연구의 다른 부분에서 연구자들은 그들이 발견 한 항진균 화합물 인 사이 포 마이신에 초점을 맞추 었습니다. 스트렙토 미세스 브라질의 박테리아 Cyphomyrmex 곰팡이가 자라는 개미.
사이 포 마이신의 화학 구조를 분석 한 후 정제하여 치료할 수 있음을 보여주었습니다. 칸디다 알비 칸스 생쥐. C. 알비 칸스 면역 체계가 약화 된 사람들을 일반적으로 감염시키는 곰팡이입니다. 이 화합물은 또한 마우스에서 독성 부작용이 거의없는 것으로 나타났습니다.
곤충이 '탐사'를하게하십시오
연구팀은 곤충이 새로운 항생제의 풍부한 원천이 될 수 있다는 사실에 놀라지 않았습니다. 곤충의 생존은 또한 진화하는 병원체와 싸우는 데 도움이되는 미생물과의 공동 진화에 달려 있습니다.
연구원들은 또한 박테리아가 곤충과 공진화했기 때문에 두 가지 이점을 제공 할 수 있다고 지적합니다. 첫째, 독성이 적고 둘째, 약물 내성 병원균에 효과적 일 수 있습니다.
세균학 교수이자이 연구의 선임 저자 인 Cameron R. Currie는“곤충이 우리를 위해 탐사를하고 있습니다.
그와 그의 동료들은 다음과 같이 결론을 내립니다.
“곤충 관련 약속 스트렙토 미세스 새로운 항균제 공급원으로서 정체 된 항균 및 항진균 발견 파이프 라인을 다시 활성화 할 잠재력이 있습니다.”
