Звідки беруться антибіотики?
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Перевіряв спеціально: питав у знайомих, звідки, на їхню думку, беруться численні антибіотики, які заповнили вітрини аптек. Більшість відповідала, що «все це хімія». Причому багато досить невтішно про них відгукувалися, протиставляючи їм «натуральні, даровані природою» ліки. Тим часом ніяка це не «хімія». Всесильна хімія виробляти антибіотики, як не дивно, поки не може. Точніше, вона змогла б синтезувати деякі з них, але це було б вкрай неефективною, невигідною справою. Так що антибіотики отримують біологічним шляхом, виділяючи їх з живих організмів.
Між іншим, про це сказано навіть в шкільних підручниках (що люди, з якими я розмовляв, врешті-решт згадували), але от треба ж – поширилася протилежна думка, і все тут! Та й звідки настільки невтішні судження про антибіотики, якщо в арсеналі медицини вони – зброя номер один?
Антибіотики (тобто органічні сполуки, що в незначних концентраціях вибірково гальмують зростання мікроорганізмів або вбивають їх) виявили в багатьох нижчих рослинах, в основному – в актиноміцетах. Та й не тільки. Знайшли їх і в інших мікроорганізмах. Крім того, до них віднесли і фітонциди зелених рослин, хлорелін, алнцін, томатину, речовину з настурції… Серед антибіотиків в широкому сенсі слова виявилися і такі речовини, що виробляються тваринами. Наприклад, екмолін, який виділяють 113 риб’ячих органів і використовують для лікування ряду захворювань і продовження дії інших антибіотиків. А за допомогою ірідомірмецина, що видобувається в одного з видів тропічних мурах, можна боротися не тільки з багатьма мікробами, а й з комахами.
Але мало виявити антибіотик, потрібно навчити істоту, що його виробляє, трудитися набагато продуктивніше. Без цього не можна налагодити промисловий випуск ліків, без цього вони назавжди залишаться рідкісними і надзвичайно дорогими. Тут-то і настане черга селекціонера. Його доля – ангельське терпіння.
Інакше ніяк не можна: рідкісна вдача Флемінга, відкривача пеніциліну, для селекції надзвичайно нетипова. Але сучасні селекціонери знаходяться все-таки в більш вигідному становищі, ніж їх попередники. Щоб нинішні домашні тварини та сільськогосподарські рослини стали служити людям, потрібні були тисячоліття. Порівняйте: вже через двадцять років після відкриття антибіотиків з мікробів-дикунів вивели чудові штами, продуктивніше в 10, 50, 100, 200 раз! Це нечувано не тільки для колишньої селекції, але і для нинішньої. Секрет – найактивніше використання генетики.
Над антибіотиками треба продовжувати працювати, треба спробувати домогтися від них більшого.
Завдання це складне. Але, вважається цілком здійсненним. Антибіотики аж ніяк не вичерпали всіх своїх можливостей. У розгорнутих зараз наукових дослідженнях можна виділити два основних напрямки. Перше – удосконалювати методики лікування, визначити найкращі способи застосування антибіотиків. Друге – шукати нові антибіотики. Може виникнути здивування: цих препаратів і зараз вже безліч, куди ж ще? Так, їх багато. І, тим не менш, недостатньо.
Потрібні препарати, які дозволять розпочати рішучий наступ на хвороби, що поки ще відчувають себе привільно. Крім того, через різноманітність антибіотиків буде не страшно звикання до них шкідливих мікробів. Чому вони, власне, звикають? А по тій же, очевидно, причині, по якій не страждає від небезпечної речовини організм, що її виробляє. Є відомості, що зазвичай «господар» антибіотика має спеціальні гени, які відають виробництвом ферментів, що перетворюють антибіотик в неактивні форми.
Багато вчених висловлюють припущення, що у хвороботворного мікроба починають працювати подібні гени, організовуючи його самооборону. Так ось, якщо вибір антибіотиків для лікування будь-якої хвороби досить багатий, можна буде в потрібний момент замінити один на інший, і винуватець захворювання, захоплений зненацька, виявиться беззахисним.
Багато дослідних центрів в усьому світі намагаються зараз розширити цей арсенал. Спеціальна група «виманює» мікроорганізми і дивиться, чи є серед них можливі «донори» антибіотиків. Якщо такі знаходяться, за них береться лабораторія біосинтезу. Вона підшукує оптимальні умови для їх існування і визначає, на які культури діють антибіотики, що виробляються піддослідними мікробами. Потім хіміки і терапевти з’ясовують, який саме антибіотик перед ними і чи вартує їм займатися. Якщо вартує, спійманого «дикуна» передають в групу селекції, щоб підвищити його продуктивність.
Робота ця дуже трудомістка, на один антибіотик йде найчастіше кілька років. Але гра, як то кажуть, варта свічок. Дослідні інститути поставляють медицині все нову зброю для боротьби з серйозними захворюваннями.
Автор: О. Францен.