Κυνηγοί νέων φαρμάκων ζητούν δείγματα εξωτικών εδαφών. Drugs from dirt: Scientists develop first global roadmap for drug discovery

Μια χούφτα χώμα μπορεί να κρύβει το αύριο της Ιατρικής. A recent paper in the journal eLife tells the tale of how, hoping to zoom in on new antibiotic and anticancer drugs, researchers with the Rockefeller University in the US got busy analyzing soil samples collected from beaches, deserts and forests all across the globe. A handful of promising drug candidates? (Marnie Burkhart/Corbis)

Σε μια προσπάθεια να ανακαλύψουν νέα αντιβιοτικά, αντικαρκινικά και άλλα φάρμακα, οι υπεύθυνοι ερευνητικού προγράμματος στις ΗΠΑ ζητούν από το κοινό να τους στείλει δείγματα χώματος από ασυνήθιστα περιβάλλοντα.

The soil bacterium Streptomyces lividans is a natural producer of the antibiotic Streptomycin.

Τα περισσότερα σημερινά αντιβιοτικά, από την πενικιλίνη μέχρι την βανκομυκίνη, προέρχονται από μικρόβια του εδάφους. Το ίδιο ισχύει εξάλλου για αρκετά αντικαρκινικά φάρμακα και ανοσοκατασταλτικά για μεταμοσχεύσεις.

Με το πρόβλημα της ανθεκτικότητας των μικροβίων στα αντιβιοτικά να έχει πάρει εκρηκτικές διαστάσεις σε όλο τον κόσμο, οι επιστήμονες βρίσκονται σε αγώνα δρόμου για την ανακάλυψη νέων αντιβιοτικών. Πριν από λίγες μέρες, εξάλλου, ανακοινώθηκε η ανακάλυψη ενός νέου,υποσχόμενου αντιβιοτικού που απομονώθηκε από μικρόβια του εδάφους.

Το πρόβλημα όμως είναι ότι ελάχιστα από τα εκατομμύρια μικρόβια που ζουν στο χώμα μπορούν να καλλιεργηθούν και να μελετηθούν άμεσα στο εργαστήριο -τα περισσότερα παραμένουν εντελώς άγνωστα στην επιστήμη.

Το πρόγραμμα «Φάρμακα από το Χώμα»

Scientists have analyzed soils from beaches, forests, and deserts on five continents and discovered the best places in the world to mine untapped antibiotic and anticancer drugs. The findings provide new insights into the natural world as well as a road map for future drug discovery.

Το ερευνητικό πρόγραμμα Drugs from Dirt («Φάρμακα από το Χώμα) του Πανεπιστημίου Ρoκεφέλερ στη Νέα Υόρκη ακολουθεί μια σχετικά νέα προσέγγιση: αντί να καλλιεργεί τα ίδια τα μικρόβια, αναλύει το γενετικό υλικό τους σε δείγματα χώματος.

Κλειδί σε αυτή την προσέγγιση είναι το γεγονός ότι γονίδια που κωδικοποιούν για την παραγωγή αντιβιοτικών και άλλων σημαντικών βιομορίων παρουσιάζουν χαρακτηριστικές αλληλουχίες, οι οποίες μπορούν να εντοπιστούν ακόμα και αν η ταυτότητα του ίδιου του βιομορίου παραμένει άγνωστη.

Samples have already been taken from a lake near the Seward mountains in Alaska.

Η ερευνητική ομάδα έχει ήδη αρχίσει να αναλύει δείγματα εδαφών από ακτές, δάση και ερήμους σε πέντε ηπείρους.

Ενθαρρυντικά τα πρώτα αποτελέσματα των αναλύσεων

Getting dirty. Researchers, including postdoc Zach Charlop-Powers (above), are looking for antibiotics and other natural products by sequencing the genetic material found in soil.

Τα αποτελέσματα των αναλύσεων στα πρώτα 185 δείγματα, τα οποία δημοσιεύονται στην επιθεώρηση eLife, φαίνονται ενθαρρυντικά: σε δείγματα από μια θερμοπηγή στο Νιου Μέξικο βρέθηκαν ουσίες παρόμοιες με την εποξαμικίνη, από την οποία παράγονται αντικαρκινικά φάρμακα. Οι νέες ουσίες θα μπορούσαν θεωρητικά να δώσουν νέα παράγωγα των φαρμάκων αυτών.

Στα εδάφη της Βραζιλίας, επίσης, εντοπίστηκαν μόρια που θα μπορούσαν να δώσουν νέες μορφές του αντικαρκινικού φαρμάκου βλεομυκίνη.

Και στα εδάφη των νοτιοδυτικών ΗΠΑ, οι ερευνητές ελπίζουν να βρουν ενώσεις παρόμοιες με το αντιβιοτικό ριφαμυκίνη, οι οποίες θα μπορούσαν να δώσουν λύση στο πρόβλημα της ανθεκτικής φυματίωσης.

«Ο κόσμος είναι μεγάλος και δεν μπορούμε να φτάσουμε σε όλες τις γωνιές του» γράφουν οι ερευνητές στον δικτυακό τόπο του Drugs from Dirt.

Το κοινό στο κυνήγι της συλλογής δειγμάτων

Drugs in dirt: Scientists appeal for help. Αnalysing samples in the lab. From the 185 samples they have tested so far there are some promising results, the researchers say in the journal eLife.

«Θα θέλαμε τη βοήθειά σας για τη συλλογή δειγμάτων χώματος από όλο τον κόσμο. Αν σας ακούγεται ενδιαφέρον, εγγραφείτε» παροτρύνουν το κοινό, απευθυνόμενοι κυρίως σε σχολεία και πανεπιστήμια.

Αυτό που ενδιαφέρει βέβαια τους ερευνητές δεν είναι το χώμα ενός συνηθισμένου κήπου αλλά τα εδάφη από σπάνια και ανεξερεύνητα περιβάλλοντα όπως οι σπηλιές, οι θερμοπηγές και τα απομονωμένα νησιά. Τα εξωτικά αυτά εδάφη θα μπορούσαν να διαμορφώσουν το αύριο της ιατρικής.