Откуда берутся антибиотики?
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Проверял специально: спрашивал у знакомых, откуда, по их мнению, берутся многочисленные антибиотики, заполнившие витрины аптек. Большинство отвечало, что «все это химия». Причем многие довольно нелестно о них отзывались, противопоставляя им «натуральные, дарованные природой» лекарства. Между тем никакая это не «химия». Всесильная химия производить антибиотики, как ни странно, пока не может. Точнее, она смогла бы синтезировать некоторые из них, но это было бы крайне неэффективным, невыгодным делом. Так что антибиотики получают биологическим путем, выделяя их из живых организмов.
Между прочим, об этом сказано даже в школьных учебниках (что люди, с которыми я разговаривал, в конце концов вспоминали), но вот надо же — распространилось противоположное мнение, и все тут! Да и откуда столь нелестные суждения об антибиотиках, если в арсенале медицины они — оружие номер один?
Антибиотики (то есть органические соединения, в незначительных концентрациях избирательно тормозящие рост микроорганизмов или убивающие их) обнаружили во многих низших растениях, в основном — в актиномицетах. Но не только. Нашли их и в других микроорганизмах. Кроме того, к ним отнесли и фитонциды зеленых растений, хлорелин, алнцин, томатин, вещество из настурции… Среди антибиотиков в широком смысле слова оказались и такие вещества, что производятся животными. Например, экмолин, который выделяют 113 рыбьих органов и используют для лечения ряда заболеваний и продления действия других антибиотиков. А с помощью иридомирмецина, добываемого у одного из видов тропических муравьев, можно бороться не только со многими микробами, но и с насекомыми.
Но мало обнаружить антибиотик, нужно научить существо, его производящее, трудиться гораздо продуктивнее. Без этого нельзя наладить промышленный выпуск лекарств, без этого оно навсегда останется редкостным и баснословно дорогим. Здесь-то и настанет черед селекционера. Его удел — ангельское терпение.
Иначе никак нельзя: редкостная удача Флеминга, открывателя пенициллина, для селекции чрезвычайно нетипична. Но современные селекционеры находятся все-таки в более выгодном положении, чем их предшественники. Чтобы нынешние домашние животные и сельскохозяйственные растения стали служить людям, потребовались тысячелетия. Сравните: уже через двадцать лет после открытия антибиотиков из микробов-дикарей вывели превосходные штаммы, продуктивнее в 10, 50, 100, 200 раз! Это неслыханно не только для былой селекции, но и для нынешней. Секрет — активнейшее использование генетики.
Над антибиотиками надо продолжать работать, надо попытаться добиться от них большего.
Задача эта сложная. Но, считается вполне выполнимая. Антибиотики отнюдь не исчерпали всех своих возможностей. В развернувшихся сейчас научных исследованиях можно выделить два основных направления. Первое — совершенствовать методики лечения, определить наилучшие способы применения антибиотиков. Второе — искать новые антибиотики. Может возникнуть недоумение: этих препаратов и сейчас уже великое множество, куда же еще? Да, их много. И, тем не менее, недостаточно.
Нужны препараты, которые позволят начать решительное наступление на болезни, пока еще чувствующие себя вольготно. Кроме того, из-за разнообразия антибиотиков будет не страшно привыкание к ним вредных микробов. Почему они, собственно, привыкают? А по той же, очевидно, причине, по которой не страдает от опасного вещества организм, его вырабатывающий. Есть сведения, что обычно «хозяин» антибиотика имеет специальные гены, которые ведают производством ферментов, превращающих антибиотик в неактивные формы.
Многие ученые высказывают предположение, что у болезнетворного микроба начинают работать подобные гены, организуя его самооборону. Так вот, если выбор антибиотиков для лечения какой-нибудь болезни достаточно богат, можно будет в нужный момент заменить один на другой, и виновник заболевания, застигнутый врасплох, окажется беззащитным.
Многие исследовательские центры во всем мире стараются сейчас расширить этот арсенал. Специальная группа «выманивает» микроорганизмы и смотрит, есть ли среди них возможные «доноры» антибиотиков. Если таковые находятся, за них берется лаборатория биосинтеза. Она подыскивает оптимальные условия для их существования и определяет, на какие культуры действуют антибиотики, вырабатываемые подопытными микробами. Затем химики и терапевты выясняют, какой именно антибиотик перед ними и стоит ли им заниматься. Если стоит, пойманного «дикаря» передают в группу селекции, чтобы повысить его продуктивность.
Работа эта очень трудоемкая, на один антибиотик уходит зачастую несколько лет. Но игра, как говорится, стоит свеч. Исследовательские институты поставляют медицине все новое оружие для борьбы с серьезнейшими заболеваниями.
Автор: О. Францен.