Egy 5000 éves jégbarlangban megfagyott baktérium hihetetlenül ellenálló az antibiotikumokkal szemben

Bár az ősi mikrobák vizsgálata nem veszélytelen, a folyamat során olyan rejtett biológiai mechanizmusokra bukkanhatunk, amelyek alapjaiban reformálhatják át a jövő gyógyszerkutatását.

Képünk illusztráció Forrás: Nano Banana Pro

És a fenyegetés az antibiotikum-használat térnyerésével párhuzamosan nő. Az antibiotikum-rezisztencia a természetes szelekció klasszikus példája: mikor a mikrobák gyógyszerrel érintkeznek, a legtöbb közülük elpusztul, de néhányan túlélik egyedi genetikai tulajdonságaiknak köszönhetően. Ezek a túlélők ezután átadják rezisztenciagénjeiket a következő generációnak, amely azután ismét továbbadja azokat a következőnek, és létrejönnek a szuperbaktériumok.

Az ősi Psychrobacter SC65A.3 törzs igazán tökéletes példa arra, hogy ezek a természetes folyamatok hogyan vezetnek antibiotikum-rezisztenciához. Purcarea és kollégái egy 25 méteres jégmagban találták meg, melyet a romániai Bihar-hegységben található Aranyosfői-jégbarlangból vettek ki. A mag 13 ezer év éghajlati történetét hordozza, beleértve az 5000 éves jégrétegeket is, amelyek az SC65A.3-at tartalmazták.

A laboratóriumban a kutatók különféle baktériumtörzseket izoláltak a törzs magjából a 25 méter mélyről felhozott jégmagból, és szekvenálták genomjukat (vagyis betűről betűre kiolvasták a teljes genetikai kódjukat), hogy meghatározzák, mely gének teszik lehetővé a törzs számára az ilyen alacsony hőmérsékletek túlélését, és melyek így elősegítik az antimikrobiális rezisztenciát. Az SC65A.3-at huszonnyolc gyakran használt antibiotikummal szemben tesztelték, azt találták, hogy azok több mint egyharmadával szemben rezisztens.

A legfrissebb, 2024-es és 2026-os mikrobiológiai vizsgálatokban – amelyek a jégben fagyott baktériumok antibiotikum-rezisztenciáját elemzik – magyar kutatócsoport is dolgozik. A terület elismert szakértői az ELTE és a HUN-REN magyar kutatói is, akik alapvető tanulmányokat jegyeznek a barlang mikrobiológiájáról. Lange-Enyedi Nóra Tünde, Németh Péter, Borsodi K. Andrea és Makk Judit, az Eötvös Loránd Tudományegyetem kutatói több publikációt is jegyeznek a barlang mikrobiális közösségeiről.

Magas kockázat, nagy jutalom

A Román Akadémia Bukaresti Biológiai Intézetének tanulmánya szerint mindez rávilágít egy gyakran figyelmen kívül hagyott, az éghajlatváltozással összefüggő közegészségügyi kockázatra.

„Ha az olvadó jég kibocsátja ezeket a mikrobákat, ezek a gének átterjedhetnek a modern baktériumokra, tovább növelve az antibiotikum-rezisztencia globális kihívását” – mondta Purcarea. Ahogy a globális hőmérséklet emelkedik, egyre nagyobb a kockázata annak, hogy ősi szuperbaktériumok kerülnek a környezetbe. Ezen baktériumtörzsek tanulmányozása azonban egyedi enzimek és antimikrobiális vegyületeket felfedezéséhez is vezethet, amelyek új gyógyszereket és más biotechnológiai innovációkat inspirálnak, mondja.

Az SC65A.3 genom 11 gént tartalmaz, amelyek képesek lehetnek például más baktériumok, gombák és vírusok elpusztítására vagy növekedésének megállítására. Emellett csaknem hatszáz ismeretlen funkciójú gént is tartalmaz, ami arra utal, hogy sok további új biológiai mechanizmus rejtőzhet e szuperbaktérium DNS-ében.

Ezek az ősi baktériumok nagyon fontosak a tudomány és az orvostudomány számára, de a gondos laboratóriumi kezelés és a szigorú biztonsági intézkedések elengedhetetlenek az ellenőrizetlen terjedés kockázatának mérsékléséhez.