昆虫に生息する細菌は新しい抗生物質を提供する可能性があります
今日使用されている抗生物質の多くは、土壌に生息するバクテリアに由来しています。現在、最近の研究では、昆虫に生息するバクテリアは、土壌からのバクテリアよりも、一般的な薬剤耐性のスーパーバグと戦うのにより効果的である可能性があることが明らかになっています。
ウィスコンシン大学マディソン校の科学者は、昆虫に生息する微生物の抗生物質活性について、これまでで最大かつ最も徹底的な調査を実施しました。
新しい研究のハイライトは、 Cyphomyrmex アリは、菌類を栽培するブラジルの種です。研究者らは、この化合物をサイフォマイシンと名付けました。
臨床検査は、サイフォマイシンが他のほとんどの抗生物質を打ち負かした真菌と戦うことができることを示しました。この化合物はまた、毒性の副作用を引き起こすことなく、マウスの真菌感染症を治療しました。
最近では ネイチャーコミュニケーションズ これらの調査結果に関する論文で、チームは、新しい抗生物質の欠如が抗生物質耐性感染の世界的な脅威の増大に寄与していると説明しています。
「私たちの体系的な評価を通じて、昆虫の微生物叢が新しい天然物の有望な供給源であることを示しています」と著者は述べています。
抗生物質耐性の脅威の高まり
抗生物質耐性は、感染性細菌、真菌、およびその他の病原体が、それらを殺すために使用された薬剤に屈しなくなったときに発生します。代わりに、彼らは成長し続けます。
抗生物質耐性病原体による感染症は、通常、より長い入院と医師によるより多くのフォローアップ訪問を必要とします。さらに、治療はより高い費用とより有毒な副作用をもたらす傾向があります。
2018年、世界保健機関（WHO）は、抗生物質耐性がもたらす世界的な脅威の深刻さを確認する監視データを発表しました。
データは、世界中で、最も一般的な感染症のいくつかが薬剤耐性になりつつあることを明らかにしています。
米国では、米国疾病予防管理センター（CDC）は、抗生物質耐性菌が少なくとも200万人に感染し、毎年23,000人が死亡していると推定しています。
世界的な抗生物質耐性の危機に関する重要な懸念は、パイプラインにある新薬の種類と数が脅威を克服するのに十分ではないということです。
WHOは、2017年のレポートでこれについて警告を繰り返しました。世界的な機関は、臨床開発中の51の抗生物質のほとんどは「既存のクラスの抗生物質の改変」であり、短期的な解決策しか提供しないと述べました。
昆虫には土壌と同じくらい多くのバクテリアがいます
今日使用されている抗生物質のほとんどの種類は ストレプトマイセス バクテリア、約4億年前に進化し始めた大きな属。
その期間中、 ストレプトマイセス 種は進化し、土壌や昆虫などのさまざまな生息地に適応してきました。バクテリアが生成する化合物の化学的性質は、それらの異なる系統を反映しています。
遺伝学的研究によると、 ストレプトマイセス 抗生物質としてすでに使用されているものと同様の数十の化合物を生成する可能性があります。さらに、バクテリアには膨大な数の「関連する生合成遺伝子セット」が含まれています。
これらの理由から、科学者は集中的に研究しています ストレプトマイセス 抗生物質耐性と戦うための新薬を発見することを期待して細菌。
しかし、新しい研究の著者は、土壌ベースの新しい抗生物質を検索することを指摘しています ストレプトマイセス 「既知の化合物を大部分再発見します。」彼らはまた、微生物叢を体系的に検索した研究はないことにも言及しています。だから、彼らは焦点を当てることを選びました ストレプトマイセス 昆虫で。
彼らは、アリ、ミツバチ、ハエからカブトムシ、蛾、蝶など、2,500種以上の昆虫を集めました。約3分の1は温暖な気候の地域から、残りの3分の1は熱帯から、残りは北極圏などの寒冷地から来ました。
研究者たちは、「一般的な仮定」に反して、 ストレプトマイセス 種は土壌に最も豊富であり、それらの発見は、細菌が昆虫にも同様に豊富であることを示唆しています。
昆虫からのバクテリアはより強力です
昆虫はテストするために10,000以上の菌株を産出しました。研究者たちはまた、土壌や植物に由来する7,000株を調べました。
非常に強力で集中的な一連のテストが続き、合計で50,000回以上の試行が行われました。
チームは、の各株がどれだけうまくテストされました ストレプトマイセス メチシリン耐性黄色ブドウ球菌など、深刻な害を及ぼす可能性のあるものを含め、24種類の細菌の増殖を止めることができました 黄色ブドウ球菌 （MRSA）。
結果は次のことを示しました ストレプトマイセス 昆虫に由来する菌株は、土壌や植物に由来する菌株よりも強力に感染性細菌や真菌と戦うことができました。
チームはまた、マウスでより有望な系統のいくつかをテストしました。これらの菌株は、細菌や真菌の感染症を殺すのに非常に効果的であり、毒性の副作用があったのはごくわずかでした。
研究の別の部分では、研究者たちは、彼らが見つけた抗真菌化合物であるサイフォマイシンに焦点を合わせました ストレプトマイセス ブラジルのバクテリア Cyphomyrmex 菌類を育てるアリ。
シフォマイシンの化学構造を分析した後、彼らはそれを精製し、それが治療できることを示しました カンジダアルビカンス マウスで。 カンジダ・アルビカンス 免疫力が低下している人に一般的に感染する真菌です。この化合物はまた、マウスにおいて毒性の副作用がほとんどないように見えた。
昆虫に「調査を行わせる」
チームは、昆虫が新しい抗生物質の豊富な供給源である可能性があることを発見しても驚かなかった。昆虫の生存は、同じく進化している病原体と戦うのを助ける微生物との共進化に依存しています。
研究者たちはまた、バクテリアが昆虫と共進化したので、2つの利点を提供できるかもしれないと指摘しています。第一に、それらは毒性が少ない可能性があり、第二に、それらは薬剤耐性病原体に対して効果的である可能性があります。
「昆虫は私たちのために調査を行っています」と、細菌学の教授で研究の上級著者であるキャメロンR.カリーは言います。
彼と彼の同僚は次のように結論づけています。
「昆虫関連の約束 ストレプトマイセス 抗菌剤の新しい供給源として、停滞した抗菌および抗真菌の発見パイプラインを再活性化する可能性があります。」
