Хорошо, мне нужно рассказать вам кое о чём, что на этой неделе меня по-настоящему поразило, и я не преувеличиваю, когда говорю, что это звучит как сюжет фильма «Парк юрского периода» — только вместо динозавров учёные возродили белки.
Да, именно так. Белки. Из 160 миллионов лет назад.
Команда из Орегонского университета реконструировала древние иммунные молекулы, которые когда-то защищали ранних млекопитающих от инфекций. Эти маленькие защитники настолько древние, что предшествуют большинству известных нам сегодня млекопитающих — включая нас самих. И вот что действительно захватывающе: некоторые из этих возрождённых белков на самом деле лучше уничтожают антибиотикорезистентные бактерии, чем те версии, которые производят наши организмы сегодня.
Подождите, как можно «воскресить» белок?
Отличный вопрос! У меня был тот же самый. Видите ли, когда организмы эволюционируют, их генетический код постепенно меняется из поколения в поколение. Учёные могут проследить эти изменения в обратном направлении, своего рода перемотка эволюционной ленты назад, чтобы понять, как, вероятно, выглядели исходные гены.
Команда сравнила гены современных млекопитающих — людей, коров и так далее — и использовала статистические методы, чтобы предсказать, как должны были выглядеть гены их древних предков во времена, когда динозавры ещё бродили по Земле. Затем они фактически синтезировали эти гены и использовали клетки для производства белков.
Честно говоря, это один из самых крутых приёмов в современной биологии. Они по сути нажали «отменить» на миллионах лет эволюции и наблюдали за тем, что произойдёт.
Почему лактоферрин — это по сути ваш внутренний «железный вышибала»
Белок, находящийся в центре этого исследования, называется лактоферрин, и в вашем организме его уже сейчас много. Он содержится в грудном молоке, слезах, слюне и даже в слизи из носа (извините, но это правда).
Что делает лактоферрин? Представьте его как вышибалу в самом эксклюзивном клубе вашего тела — только клуб — это ваш кровоток, а незваные гости — бактерии.
Видите ли, бактерии обожают железо. Оно им необходимо для роста и размножения. Вся суть лактоферрина в том, чтобы захватывать всё железо, не давая бактериям его получить. Но вот что интересно: лактоферрин также несёт собственное встроенное оружие. К нему присоединён небольшой антимикробный пептид, который может проделывать дыры прямо в бактериальных мембранах, фактически заставляя бактерии лопаться и погибать.
Природа — это металл, ребята.
Старые версии оказались удивительно эффективными
Вот что заставило меня переспросить: самые древние реконструированные пептиды были на самом деле довольно хороши в разрушении бактериальных мембран. Бактерии просто умудрялись ремонтировать повреждения и выживать — поначалу.
Но когда исследователи проследили эволюцию вперёд, они обнаружили нечто увлекательное. Пептиды от более недавних предков — всего несколько миллионов лет назад, что звучит древним, но в эволюционных масштабах это практически вчера — становились всё более эффективными в уничтожении бактерий. Некоторые из них даже превосходили современную человеческую версию того же пептида.
Одна крошечная мутация. Одно единственное изменение в длинной цепи аминокислот, из которых состоит белок. И вдруг у вас оказывается значительно более мощная машина для уничтожения бактерий.
Почему это важно в свете кризиса антибиотикорезистентности
Буду честен: устойчивость к антибиотикам — это страшно. По-настоящему страшно. Бактерии эволюционируют быстрее, чем мы можем разрабатывать новые лекарства, и мы уже несколько десятилетий по сути используем одни и те же антибиотики. Некоторые инфекции становятся почти неизлечимыми.
Всемирная организация здравоохранения годами бьёт тревогу по этому поводу, и справедливо. Мы смотрим в будущее, где рутинные операции снова могут стать опасными, где незначительные инфекции снова могут начать убивать людей.
Именно