Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Kwasy produkowane przez bakterie pozwolą na produkcję doskonalszych leków

Recommended Posts

Pewne cechy bakterii glebowych mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki projektujemy leki. Badacze ze Scripps Research opublikowali w Nature Communications artykuł, w którym sugerują, że można tworzyć lepsze leki wzorując się na molekułach pozyskanego z bakterii kwasu tiokarboksylowego.

Kwas ten przyciągną uwagę naukowców, gdyż rzadko występuje w naturze. Jest też podobny do pozyskiwanego laboratoryjnie kwasów karboksylowych. Z kolei kwasy karboksylowe już są wykorzystywane w lekach, gdyż można je kierować na konkretne cele biologiczne.

Uczeni przyjrzeli się dwóm naturalnym produktom, plantesymycynie i plantencynie, które są intensywnie badanie jako potencjalnie użyteczne antybiotyki. Ku swojemu zdziwieniu okryli, że plantensymycyna i plantencyna, o których od dekady sądzono, iż są kwasami karboksylowymi, są w rzeczywistości wytwarzane przez bakterie jako kawasy tiokarboksylowe. Udało się też, po raz pierwszy, odkryć, które geny i które enzymy są wykorzystywane przez bakterie do tworzenia kwasów tiokarboksylowych.
Naukowcy przeprowadzili więc testy, by sprawdzić, czy naturalne kwasy tiokarboksylowe mogą być przydatne do produkcji leków.

Okazało się, że wiążą się one z celem lepiej niż odpowiadające im kwasy karboksylowe. To pozwala przypuszczać, że wykorzystanie kwasów tiokarboksylowych da lepsze efekty terapeutyczne niż używanie kwasów karboksylowych.
Co więcej, okazało się, że kwasy tiokarboksylowe nie są tak rzadkie, jak sądzono. Po analizie genetycznych baz danych uczeni stwierdzili, że wiele gatunków bakterii posiada geny potrzebne do produkcji tych kwasów.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest

Już o tym mówiłem kiedyś i powtórzę jeszcze raz. Produkcja leków jest opłacalna ale jedynym słusznym rozwiązaniem  jest stworzenie zmodyfikowanych bakterii które w ciele człowieka będą bezpośrednio tworzyć związki lecznicze. Pomijam kwestie trudności i niebezpieczeństw płynących z takiej technologii... natura dala sobie z tym radę.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wpuścić do organizmu mikroby produkujące cały czas antybiotyki. Nie brzmi to dobrze, chyba że będą ginąć po kilku dniach.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wydaje się, że spożywanie zbyt dużych ilości soli negatywnie wpływa na możliwość obrony organizmu przed bakteriami. Takie wnioski płyną z badań przeprowadzonych na myszach i 10 ochotnikach. Autorzy badań, Christian Kurts i jego zespół ze Szpitala Uniwersyteckiego w Bonn, wykazali, że myszy, w których diecie znajdowała się wysoka zawartość soli, gorzej radziły sobie z infekcją nerek spowodowaną przez E. coli oraz ogólnoustrojową infekcją Listeria monocytogenes. To bardzo zjadliwy patogen, wywołujący niebezpieczne zatrucia pokarmowe.
      Po badaniach na myszach rozpoczęto badania na 10 zdrowych ochotnikach w wieku 20–50 lat. Najpierw sprawdzono, jak w walce z bakteriami radzą sobie ich neutrofile. Następnie badani przez tydzień spożywali dodatkowo 6 gramów soli dziennie. Po tygodniu porównano działanie ich neutrofili. Okazało się, że w każdym przypadku radziły sobie one gorzej niż przed badaniem.
      Naukowcy nie sprawdzali, jak sól wpływa na zdolność organizmu do obrony przed wirusami.
      Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) zaleca, by dzienna dawka spożywanej soli nie przekraczała 5 gramów dziennie. Tymczasem przeciętny Polak każdego dnia spożywa średnio 10 gramów soli.
      Naukowcy sądzą, że sól na dwa sposoby upośledza zdolność układu odpornościowego do walki z bakteriami. Po pierwsze, gdy spożywamy za dużo soli uwalniane są hormony, które pomagają ją wydalić. Wśród tych hormonów znajdują się glukokortykoidy, o których wiadomo, że tłumią układ odpornościowy. Ponadto niemieccy badacze zauważyli, że gdy mamy w organizmie dużo soli, w naszych nerkach gromadzi się mocznik, a ten zaburza pracę neutrofilów.
      Wyniki badań zostały opublikowane na łamach Science Translational Medicine.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy informowaliśmy o rozpoczętych przez WHO ogólnoświatowych testach 4 najbardziej obiecujących leków na COVID-19, wspomnieliśmy, że największy potencjał kliniczny może mieć Remdesivir. Teraz jeden ze współtwórców Remdesiviru, profesor Ralph Baric, który od 35 lat bada wirusy RNA, informuje o stworzeniu jeszcze jednego obiecującego środka – EIDD-2801.
      Dotychczas badania in vivo EIDD-2801 przeprowadzono na myszach zarażonych SARS-CoV i MERS-CoV. Zarówno w przypadku myszy, którym podano EIDD-2801 przed zarażaniem, jak i u tych, którym lek podano po zarażeniu, nowy związek doprowadził do polepszenia funkcjonowania płuc, zmniejszenia liczby wirusów w wymazie oraz zmniejszył spadek wagi ciała.
      Przeprowadzono również badania laboratoryjne z użyciem komórek ludzkich płuc. Okazało się, że EIDD-2801 znacznie zmniejsza możliwości replikacji wirusów MERS-CoV, SARS-CoV oraz SARS-CoV-2. Nie zauważono przy tym negatywnego oddziaływania leku na komórki.
      Naukowcy jednak na tym nie poprzestali. Postanowili sprawdzić, jak nowy środek wpływa na występujące obecnie u nietoperzy koronawirusy SHC014, HKU3 oraz HKU5. Te koronawirusy nie zarażają obecnie ludzi. SHC014 jest jednak blisko związany z SARS-COV i może namnażać się w komórkach ludzkich płuc, ma więc potencjał do wywołania zakażeń u ludzi. Bardziej odległy od SARS jest szczep HKU3, a HKU5 lest podobny do MERS.
      Przeprowadzone testy in vitro wykazały, że EIDD-2801 działa również na te trzy szczepy koronawirusów. Jeśli więc w przyszłości znowu wybuchnie epidemia spowodowana wirusem podobnym do SARS lub MERS, nowy środek ma potencjał do jej zwalczania. Co więcej, okazało się, że nowy środek może być skuteczny przeciwko koronawirusom, które zmutują i nabędą oporności na Remdesivir.
      Profesor Baric i jego współpracownicy to ludzie, do których słów powinniśmy przywiązywać zdecydowanie większą uwagę. Już w 2015 roku donosili oni na łamach Nature Medicine o podobnych do SARS koronawirusach, które mają potencjał zarażania ludzi. Rok później opisywali badania nad jednym z takich wirusów.
      Teraz zespół Barica wraz z firmą Ridgeback Biotherapeutics oraz niedochodowa organizacją Drug Innovations at Emory (DRIVE) z Emory University, pracują nad rozpoczęciem testów EIDD-2801 na ludziach.
      Ze szczegółami najnowszych badań można zapoznać się na łamach bioRxiv [PDF].

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wraz z pojawieniem się rolnictwa i hodowli, pojawiły się też bakterie wywołujące u ludzi nowe nieznane wcześniej choroby. Do takich wniosków doszedł międzynarodowy zespół naukowy, który badał genomy Salmonella enterica uzyskane ze szkieletów sprzed tysięcy lat. Uczeni przedstawili pierwsze dowody DNA na wsparcie hipotezy mówiącej, że przejście na rolnictwo wiązało się z pojawieniem się nowych patogenów, które zarażają nas do dzisiaj.
      Felix M. Key, Alexander Herbig i Johannes Krause z Instytutu Nauki o Historii Człowieka im. Maxa Plancka stali na czele zespołu, który badał szkielety z zachodu Eurazji i zrekonstruował dzięki temu osiem genomów Salmonella enterica.
      Większość chorób nie pozostawia widocznych zmian w szkielecie, więc naukowcy chcący zbadać,jakie patogeny dręczyły naszych przodków, muszą odwoływać się do poszukiwania w ludzkich szczątkach śladów genomu bakterii i czy wirusów.
      Dzięki opracowanej przez nas technice mogliśmy przeanalizować tysiące próbek zębów pod kątem występowania DNA rodzaju Salmonella, mówi Herbig. Naukowcy przeanalizowali 2739 próbek. Na ich podstawie zrekonstruowali osiem genomów rodzaju Salmonella, w tym i taki pochodzący sprzed 6500 lat. To najstarszy zrekonstruowany dotychczas genom bakteryjny. A obecność S. enterica w zębach świadczy o tym, że ludzie ci w chwili śmierci cierpieli na choroby układowe.
      Badane szczątki należały do ludzi zamieszkujących tereny od współczesnej Rosji po Szwajcarię, którzy reprezentowali różne grupy kulturowe, od łowców zbieraczy, poprzez pasterzy-nomadów po wczesnych rolników. Tak szerokie spektrum czasowe, geograficzne i kulturowe pozwoliło nam na wykorzystanie po raz pierwszy genetyki molekularnej do powiązania ewolucji patogenów z pojawieniem się nowego stylu życia człowieka, mówi Herbig.
      Wraz z pojawieniem się rolnictwa i hodowli zwierząt ludzie zaczęli prowadzić osiadły tryb życia. Mieli większy kontakt ze zwierzętami oraz z odchodami zarówno zwierząt jak i innych ludzi. Od dawna więc istniała hipoteza mówiąca, że wszystkie te czynniki mogły doprowadzić do bardziej stałego i nawracającego kontaktu z patogenami oraz pojawienia się nowych chorób. Brakowało na to jednak bezpośrednich molekularnych dowodów.
      Prehistoryczna metagenomika daje nam niezwykły wgląd w przeszłość ludzkich chorób. Mamy obecnie dane molekularne, które pozwolą nam zrozumieć pojawienie się i rozprzestrzenianie patogenów przed tysiącami lat, stwierdza Felix M. Key z Instytutu Maxa Plancka i Massachusetts Institute of Technology.
      Badania wykazały, że wszystkie 8 genomów rodzaju Salmonella pozyskane od pasterzy i rolników to przodkowie szczepu, który wywołuje obecnie dur rzekomy. Prawdopodobnie jednak te prehistoryczne bakterie nie były dobrze zaadaptowane do ludzi i atakowały również zwierzęta. To zaś sugeruje, że pojawiły się one właśnie w wyniku zmiany trybu życia ze zbieracko-łowieckiego na pasterski i rolniczy.
      Już wcześniej pojawiły się sugestie, że ten szczep Salmonelli przeszedł ze świń na ludzi przed około 4000 lat. Jednak obecne odkrycie, że zaraża on ludzi od ponad 5000 lat sugeruje, że to świnie zaraziły się od nas. Autorzy najnowszych badań proponują jednak inną hipotezę. Uważają oni, że specyficzne dla ludzi i dla świń szczepy Salmonelli pochodzące od wspólnego przodka, zaczęły razem ewoluować gdy ludzie udomowili świnie.
      Zaczynamy rozumieć genetyczne podstawy adaptacji Salmonelli do gospodarza i możemy teraz przełożyć tę wiedzę na mechanizmy dotyczące pojawiania się chorób u ludzi i zwierząt, dodaje Johannes Krause.
      Powyższe doniesienia wyglądają jeszcze bardziej interesująco w zestawieniu z badaniami na temat różnic w układzie odpornościowym pomiędzy łowcami-zbieraczami a rolnikami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy odkryli setki gigantycznych bakteriofagów, wirusów zabijających bakterie. Okazało się, że mają one cechy przynależne żywym organizmom, co zaciera granicę pomiędzy mikroorganizmami a wirusami. Ich rozmiary i złożoność budowy dorównują strukturom, które bezspornie uznajemy za żywe. W nowo odkrytych bakteriofagach znaleziono geny typowe dla bakterii, które bakterie używają przeciwko swoim gospodarzom.
      Niezwykłego odkrycia dokonali uczeni z University of California, Berkeley (UCB). Najpierw pobrali oni liczne próbki z 30 różnych ziemskich środowisk, od przewodu pokarmowego wcześniaków i ciężarnych kobiet, przez tybetańskie gorące źródło, południowoafrykański bioreaktor po pokoje szpitalne, oceany, jeziora obszary położone głęboko pod ziemią. Na podstawie tych próbek utworzyli wielką bazę DNA i zaczęli ją analizować.
      Analiza wykazała obecność 351 różnych gatunków gigantycznych bakteriofagów. Każdy z nich miał genom co najmniej 4-krotnie dłuższy niż genom przeciętnego znanego dotychczas bakteriofaga. Rekordzistą był tutaj bakteriofag o genomie złożonym z 735 000 par bazowych. To 15--krotnie więcej niż genom przeciętnego faga. Ten genom jest bardziej rozbudowany niż genomy wielu bakterii, którymi żywią się fagi.
      Badamy mikrobiomy Ziemi i czasem znajdujemy coś niespodziewanego. Te gigantyczne fagi zacierają różnice pomiędzy bakteriofagami, które nie są uważane za organizmy żywe, a bakteriami i archeonami. Natura znalazła sposób na istnienie czegoś, co jest hybrydą pomiędzy tego, co uznajemy za tradycyjne wirusy, a tradycyjne żywe organizmy, mówi profesor Jill Banfield.
      Innym zdumiewającym odkryciem było spostrzeżenie, że w DNA tych olbrzymich fagów znajdują się fragmenty CRISPR, czyli systemu używanymi przez bakterie do obrony przed bakteriofagami. Prawdopodobnie gdy fag wprowadza swoje DNA do wnętrza bakterii jego system CRISPR zwiększa możliwość bakteryjnego CRISPR, prawdopodobnie po to, by lepiej zwalczać inne fagi.
      Te fagi tak przebudowały system CRISPR, który jest używany przez bakterie i archeony, by wykorzystać go przeciwko własnej konkurencji i zwalczać inne fagi, mówi Basem Al-Shayeb, członek zespołu badawczego.
      Okazało się również, że jeden z nowo odkrytych fagów wytwarza proteinę analogiczną do Cas9, proteiny wykorzystywanej w unikatowej technologii edycji genów CRISPR-Cas9. Odkrywcy nazwali tę proteinę Cas(fi), gdyż grecką fi oznacza się bakteriofagi. Badając te wielkie fagi możemy znaleźć nowe narzędzia, które przydadzą się na polu inżynierii genetycznej. Znaleźliśmy wiele nieznanych dotychczas genów. Mogą być one źródłem nowych protein dla zastosowań w przemyśle, medycynie czy rolnictwie, dodaje współautor badań Rohan Sachdeva.
      Nowe odkrycie może mieć też znaczenie dla zwalczania chorób u ludzi. Niektóre choroby są pośrednio wywoływane przez fagi, gdyż fagi są nosicielami genów powodujących patogenezę i antybiotykooporność. A im większy genom, tym większa zdolność do przenoszenia takich genów i tym większe ryzyko, że takie szkodliwe geny zostaną przez fagi przeniesione na bakterie żyjące w ludzkim mikrobiomie.
      Jill Banfield od ponad 15 lat bada różnorodność bakterii, archeonów i bakteriofagów na całym świecie. Teraz, na łamach Nature, poinformowała o zidentyfikowaniu 351 genomów bakteriofagów o długości ponad 200 kilobaz. To czterokrotnie więcej więc długość genomu przeciętnego bakteriofaga. Udało się też określić dokładną długość 175 nowo odkrytych genomów. Najdłuższy z nich, i absolutny rekordzista w świecie bakteriofagów, ma 735 000 par bazowych. Uczeni sądzą, że genomy, których długości nie udało się dokładnie ustalić, mogą być znacznie większe niż 200 kilobaz.
      Większość z genów nowo odkrytych bakteriofagów koduje nieznane białka. Jednak naukowcom udało się zidentyfikować geny kodujące proteiny niezbędne do działania rybosomów. Tego typu geny nie występują u wirusów, a u bakterii i archeonów. Tym co odróżnia cząstki nie będące życiem od życia jest posiadanie rybosomów i związana z tym zdolność do translacji białek. To właśnie jedna z najważniejszych cech odróżniających wirusy od bakterii, czyli cząstki nie będące życiem od organizmów żywych. Okazuje się, że niektóre z tych olbrzymich fagów posiadają znaczną część tej maszynerii, zatem nieco zacierają te granice, przyznaje Sachdeva.
      Naukowcy przypuszczają, że olbrzymie fagi wykorzystują te geny do pokierowania bakteryjnymi rybosomami tak, by wytwarzały kopie protein potrzebnych fagom, a nie bakteriom. Niektóre z tych fagów posiadają tez alternatywny kod genetyczny, triplety, które kodują specyficzne aminokwasy, co może zmylić bakteryjne rybosomy.
      Jakby tego było mało, nowo odkryte bakteriofagi posiadają geny kodujące różne odmiany protein Cas. Niektóre mają też macierze CRISPR, czyli takie obszary bakteryjnego genomu, gdzie przechowywane są fragmenty genomu wirusów, służące bakteriom do rozpoznawania i zwalczania tych wirusów.
      Uczeni stwierdzili, że fagi z wielkimi genomami są dość rozpowszechnione w ekosystemach Ziemi. Ich obecność nie ogranicza się do jednego ekosystemu.
      Odkryte wielkie fagi zostały przypisane do 10 nowych kladów. Każdy z nich posiada w nazwie słowo „wielki” w języku jednego z autorów badań. Te nowe klady to Mahaphage (z sanskrytu), Kabirphage, Dakhmphage i Jabbarphage (z arabskiego), Koydaiphage (japoński), Biggiephage (angielski z Australii), Whopperphage (angielski z USA), Judaphage (chiński), Enormephage (francuski) oraz Keampephage (duński).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wkrótce dowiemy się, czy leki przeciwko HIV i Eboli pomagają w walce z Covid-19, chorobą wywoływaną przez koronawirusa 2019-nCoV. Jak informuje Światowa Organizacja Zdrowia, lekarze w Chinach podali „dużej liczbie pacjentów” kombinację dwóch leków przeciwko HIV – lopinawiru i ritonawiru. Wyniki testu powinny być znane najpóźniej w ciągu kilku tygodni.
      Ponadto, jak poinformowała Marie-Paule Kieny z WHO, wkrótce w Chinach rozpoczną się też testy leku u nazwie remdesiwir, który został opracowany na potrzeby zwalczania Eboli. Naukowcy nie wykluczają, że może być też pomocy w leczeniu Covid-19. Musimy poczekać kilka tygodni, by się o tym przekonać, mówi Kieny.
      Dotychczas mieliśmy pojedyncze przypadki wyzdrowienia po podaniu leków. Opisywaliśmy na przykład przypadek starszej kobiety, której stan poprawił się po zastosowaniu Keltry i Tamiflu. Jednak na podstawie takich przykładów nie można orzec, czy rzeczywiście leki pomagają.
      Specjaliści pracują tez nad czterema szczepionkami mającymi zwalczać koronawirusa z Wuhan. Prawdopodobnie za 3-4 miesiące rozpoczną się testy kliniczne jednej lub dwóch z tych szczepionek. Minie jednak 12-18 miesięcy, zanim szczepionka stanie się powszechnie dostępna, informuje inny przedstawiciel WHO, Soumya Swaminathan.
      Podczas specjalnego panelu, który zakończył się właśnie w Genewie, eksperci zidentyfikowali trzy główne obszary badawcze, którymi należy pilnie się zająć. Obszar pierwszy to opracowanie metod leczenia ludzi, którzy już chorują na Covid-19, obszar drugi to stworzenie łatwiejszych w użyciu testów na koronawirusa, obszar trzeci, to lepsze zrozumienie zachowania patogenu.
      Obecnie przeprowadzenie testu na obecność koronawirusa wymaga dostępu do specjalistycznego laboratorium. Byłoby łatwiej, gdyby powstał test, który można wykonać na miejscu. Dominic Dwyer z University of Sydney uważa, że stworzenie takiego testu powinno być priorytetem. Im szybciej postawi się diagnozę, tym szybciej można z tym coś zrobić. Na przykład odizolować chorego.
      Dotychczas koronawirus zainfekował 64 441 osób na całym świecie, z czego 63 859 w Chinach. Zmarły 1383 osoby (w Chinach 1381), wyzdrowiało 7005 chorych. Pojawiają się jednak poważne pytania o rzetelność danych przekazywanych przez chińskie władze, zatem rzeczywista liczba chorych i zgonów może być inna.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...