Para naukowców – doktor Emma Sherwood i profesor Mervyn Bibb z John Innes Centre – wykorzystali swoje odkrycie, w jaki sposób antybiotyk jest wytwarzany naturalnie, aby w znaczącym stopniu zwiększyć poziom jego produkcji.

"Wykazaliśmy jako pierwsi, że antybiotyk z klinicznym potencjałem może działać jako cząsteczka sygnałowa i powodować własną syntezę" – mówi prof. Bibb.

Tym antybiotykiem jest planosporycyna, produkowana przez glebową bakterię Planomonospora alba.

Kiedy zasoby odżywcze stają się ograniczone, wytwarzana jest mała ilość antybiotyku. Jest on wówczas w stanie uruchomić mechanizm, który koordynuje jego produkcję poprzez zwiększenie populacji bakterii.

Jak wyjaśnia profesor Bibb – „częstym problemem w otrzymywaniu naturalnych produktów do komercjalizacji jest uzyskanie wystarczającej ilości materiału do badań klinicznych. Nasza praca pokazuje, że podchodząc do tematu z odpowiednim zrozumieniem, możliwe jest znaczne zwiększenie wydajności produkcji w sposób ukierunkowany i oparty na wiedzy".

Posiadając wiedzę na temat sygnalingu, naukowcy byli w stanie zwiększyć produkcję antybiotyku poprzez nadekspresję dwóch pozytywnie działających genów regulatorowych oraz wyłączenie genu działającego negatywnie.

Planosporycyna jest podobna do antybiotyku NAI-107. Badania nad NAI-107, który skierowany jest przeciwko infekcjom spowodowanym przez bakterie Staphylococcus aureus oraz odporne na wankomycynę enterokoki, mają wejść już niedługo w fazę badań klinicznych. Wiedza uzyskana z opisywanych badań nad Planomonospora alba jest używana do zwiększenia wydajności produkcji NAI-107.

Komercyjni producenci antybiotyków mogą wykorzystywać wyniki dotyczące zmniejszenia czasu produkcji i w związku z tym obniżać koszty produkcji tych substancji terapeutycznych. Bakterie często muszą być hodowane dzień, a czasem tydzień, zanim zaczną produkować potrzebne ilości antybiotyku. Sherwood i Bibb byli w stanie wytwarzać stosunkowo dużo antybiotyku już w początkowej fazie wzrostu.

Wdrożenie zaproponowanych przez duet z John Innes Centre rozwiązań może wpłynąć na poprawienie sprawności procesu otrzymywania antybiotyków z równoczesnym ograniczeniem kosztów ich produkcji. Czas pokaże czy taka technologia znajdzie zastosowanie także w przypadku produkcji innych substancji mających właściwości antybiotyku.

Badania były finansowane z the Biotechnology and Biological Sciences Research Council.

Anna Byczkowska

Przeczytaj także:

Powstanie szczepionka na RSV? Naukowcy coraz bliżej sukcesu!