Текст 5, вопросы 42-52 | Официальный практический тест SAT №9

Отрывок 1

«Патогенные микроорганизмы приобретают устойчивость быстрее, чем мы можем вводить новые антибиотики, и это вызывает кризис здоровья человека», – говорит биохимик Ким Льюис из Северо-Восточного университета.

Льюис является частью команды, которая недавно представила многообещающий антибиотик, родившийся из нового способа задействовать силы почвенных микроорганизмов. В тестах на животных теиксобактин доказал свою эффективность в уничтожении самых разнообразных болезнетворных бактерий, даже тех, которые выработали иммунитет к другим лекарствам. Все усилия ученых по созданию мутантных бактерий с резистентностью к препарату потерпели неудачу, то есть теиксобактин мог эффективно функционировать в течение десятилетий, прежде чем патогенные микроорганизмы естественным образом выработают устойчивость к нему.

Природные микробные вещества из почвенных бактерий и грибков были причиной большинства разработок антибиотиков в течение прошлого столетия. Но только около одного процента этих организмов могут быть выращены в лаборатории. Остальные, в ошеломляющих количествах, до сих пор остаются некультурными и имеют ограниченное применение в медицинской науке. «Вместо того, чтобы пытаться выяснить идеальные условия для каждого из миллионов организмов в окружающей среде, чтобы позволить им расти в лаборатории, мы просто выращиваем их в их естественной среде, где у них уже есть условия, необходимые для роста», – говорит Льюис.

Чтобы этого достичь, команда разработала гаджет, который помещает образец почвы между двумя мембранами, каждая из которых перфорирована порами, которые позволяют молекулам, подобным питательным веществам, проходить сквозь них, но не позволяют проходить клеткам. «Мы просто используем его, чтобы обмануть бактерии, думая, что они находятся в их естественной среде», – говорит Льюис.

Команда выявила 10 000 штаммов некультурных почвенных бактерий и подготовила из них экстракты, которые можно было бы протестировать на наличие противных патогенных бактерий. Теиксобактин оказался наиболее перспективным препаратом. Мышей, зараженных бактериями, которые вызывают инфекции верхних дыхательных путей (включая Золотистый стафиллококк и стафиллококк пневмонии), лечили теиксобактином, и препарат нокаутировал инфекции без заметных токсических эффектов.

Вероятно, что теиксобактин эффективен из-за того, как он нацелен на заболевание: лекарство разрушает клеточные стенки бактерий, нападая на молекулы липидов, которые клетка создает органически. Многие другие антибиотики нацелены на белки бактерий, и гены, которые кодируют эти белки, могут мутировать, создавая различные структуры.

Отрывок 2

Многие хорошие семейства антибиотиков – пенициллин, стрептомицин, тетрациклин – происходят из почвенных грибов и бактерий, и уже давно подозревали, что, если бы мы могли выращивать больше видов бактерий из почвы – или из экзотических сред, таких как глубокие океаны, – мы могли бы найти новые натуральные антибиотики. В недавнем исследовании исследователи [Ким Льюис и другие] обнаружили, что они могут выделять и выращивать отдельные почвенные бактерии, включая типы, которые обычно нельзя выращивать в лаборатории, в самой почве, которая поставляет важные питательные вещества и минералы. Как только бактерии достигают критической массы, их можно перенести в лабораторию, и их культивирование продолжалось. Эта простая и изящная методология, на мой взгляд, является для них самым важным открытием, поскольку она открывает путь к культивированию множества потенциально антибиотико-продуцирующих бактерий, которые никогда не выращивались ранее.

Первый новый антибиотик, который они нашли с помощью этого подхода, теиксобактин из бактерии Eleftheria terrae, на мой взгляд, менее интересен, хотя и выглядит не плохо. Теиксобактин убивал грамположительные бактерии, такие как S. aureus, в лаборатории и лечил экспериментальную инфекцию у мышей. Он также убил туберкулезную бактерию, что важно, потому что существует реальная проблема с устойчивостью туберкулезом в развивающихся странах. Также было сложно выбрать устойчивость к теиксобактину.

Итак, каковы мои предостережения? Ну, я вижу три. Во-первых, тейксобактин не является потенциальной панацеей. Это не убивает грамотрицательных оппортунистов, поскольку оно слишком велико, чтобы пересечь их сложную клеточную стенку. Во-вторых, переход к коммерческому производству будет сложной задачей, поскольку бактерии, производящие антибиотик, очень трудно выращивать. И, в-третьих, еще рано. Как и в случае любого антибиотика, теиксобактин в настоящее время подвергается клиническим испытаниям: фаза I, чтобы увидеть, какую дозу вы можете безопасно дать пациенту, фаза II, чтобы увидеть, излечивает ли она инфекции, и фаза III, чтобы сравнить ее эффективность с эффективностью «стандартного лечения». Это займет пять лет и 500 миллионов фунтов стерлингов, и это число, которое мы должны найти способы уменьшить (не ставя под угрозу безопасность), если мы хотим опередить бактерии, которые могут развиваться гораздо быстрее и дешевле.