Zvětšit obrázek

Klokan dama. Kredit: Thomas, Wikimedia Commons.

Éra klasických antibiotik se chýlí ke konci, alespoň prozatím. Mikroorganismy se vztekle brání našim šťastným objevům ze druhé poloviny dvacátého století a svojí vrozenou intenzivní evolucí nás postupně porážejí. Na oplakávání konce lidstva je ale ještě spousta času. Zajímavou možnost obrany proti mikrobům nedávno nabídl výzkum kolem iniciativy ISDA (Infectious Diseases Society of America), která pod sloganem „Bad Bugs Need Drugs: 10 x ’20 Initiative“ hledá 10 nových účinných antibiotik do roku 2020.

Zvětšit obrázek

Rozverný ptakopysk. Kredit: Stefan Kraft, Wikimedia Commons.

Ben Cocks z La Trobe University v australské Bundooře a jeho kolegové hledali nová antibiotika u australských savců – klokana dama (Macropus eugenii, anglicky Tammar Wallaby) a ptakopyska (platypus, Ornithorhynchus anatinus). Vedla je k tomu snaha objevit molekuly fungující proti mikrobům v linii vrozené, čili nespecifické imunitní obrany, přičemž je v takovém případě dobré vynechat evolučně příliš vzdálené tvory, jejichž nespecifická imunita může být pro lidi toxická. Pátrání je nakonec zavedlo k australským savcům, jejichž život v ranném dětství do značné míry záleží právě na schopnostech vrozené imunitní obrany.

Cocksův tým nakonec objevil v genomu klokana dama 14 a v genomu ptakopyska 8 genů pro proteiny z rodiny katelicidinů, antimikrobiálních specialistů známých z lyzozomů makrofágů a granulocytů, které hrají klíčovou roli v obraně organismu proti bakteriálním infekcím. Během následujících laboratorních testů zjistili, že mnoho z nich dokáže úspěšně pobíjet mnohonásobně rezistentní kmeny bakterií a to bez poškození lidských buněk. Badatelé si rovněž všimli, že se pět genů pro tyto katelicidiny navzájem podobá a že pravděpodobně vznikly odvozením z jednoho pravěkého genu pro katelicidin. Ze znalosti sekvencí oněch pěti genů poté s využitím fylogenetických metod lstivě rekonstruovali podobu pravěkého genu a na jeho základě vytvořili syntetický protein, čímž ho vlastně přivolali z říše mrtvých.

	Zvětšit obrázek
Ben Cocks. Kredit: B. Cocks, La Trobe University.	Bad Bugs Need Drugs. Kredit: IDSA.

Zvětšit obrázek

Obdivuhodná diverzita antimikrobiálních peptidů u vačnatců a vejcorodých. Kredit: Wang et al. 2011.

Vzkříšený katelicidin se na této planetě naposledy vyskytoval zhruba před 59 miliony let, tedy na začátku třetihor, kdy se předci klokanů dama a ptakopyska vzpamatovávali z neuvěřitelného masového vymírání přelomu křídy a třetihor. Navzdory tomu úžasně fungoval proti různým patogenům, byl s to v testech zlikvidovat 6 ze 7 mnohonásobně rezistentních kmenů (Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae a Acinetobacter baumannii) a jeho účinek odborníci přirovnali ke 10 až 30 násobku síly tetracyklinu.

Klokani dama, pocházející z jihozápadního pobřeží Austrálie a známí i z našich zoologických zahrad, jsou sice menší vzrůstem, ale molekulární vědci jim zcela propadli. Stalo se z nich modelové zvíře srovnávací genomiky, protože jsou ve vhodné evoluční vzdálenosti od lidí – ani málo, ani moc, je snadné a laciné je chovat a také se snadno ovládají v experimentech. Tentýž Ben Cocks v jejich mléce už před 5 lety našel šikovný protein AGG01, který také úspěšně hubí mnoho kmenů bakterií. Je docela možné, že za pár let budou proteiny imunity milých klokanů chránit první linii obrany našich těl, až do příchodu další bakteriální rezistence.

Prameny:

New Scientist 24.9. 2011, PLoS ONE 6(8): e24030, Wikipedia (Tammar Wallaby,
Cathelicidin).