С раннего детства Александр Чейз, ныне доцент кафедры наук о Земле Роя М. Хаффингтона в Южном Методистском университете (СМУ), был очарован таинственностью тропических лесов и их невероятным разнообразием. Его любопытство, подобно маленькому исследовательскому кораблику, плыло по волнам неизведанного, задаваясь вопросом: какие же скрытые сокровища природы еще ждут своего открытия? Сегодня этот интерес привел его к океану – не тропическим лесам, но к не менее загадочному и богатому миру микроорганизмов, обитающих в его безбрежных глубинах.
Микробы: кладовая лекарств
Известно, что многие современные лекарства, особенно антибиотики, родом из природных продуктов, созданных самими микробами. Эти крошечные существа, невидимые невооруженным глазом, ведут свою жизнь, производя широкий спектр химических соединений – некоторые из которых становятся настоящими бриллиантами в мире фармацевтики.
Традиционно поиск этих ценных «химических бриллиантов» осуществлялся методом «сначала микроб», где отдельные штаммы культивировались в лаборатории из образцов, собранных в природе. Но этот метод, как опытный рыбак, который уже знает все рыбные места, сталкивается с трудностями при поиске чего-то действительно нового.
“В последнее время мы обнаруживаем всё те же «химические каркасы», то есть основы для создания соединений, которые уже известны. Мы словно крутимся на одном и том же месте, не выходя за пределы привычных нам бактерий и их производных”, – объясняет Чейз.
SMIRC: революция в исследовании микромира
Именно здесь на сцену выходит SMIRC – Small molecule in situ resin capture – технология, которая открывает двери в неизведанное. Представьте себе абсорбирующую смолу HP-20 как губку, ловко улавливающую химические вещества, выделяемые микробами прямо в их естественной среде обитания, без необходимости культивирования.
- Эксперимент 1: Заросли морской травы и антибиотик
Исследователи применили SMIRC в районах с густыми зарослями морской травы у берегов Сан-Диего. В результате удалось извлечь не только антибиотическое соединение, но и хризоэриол – вещество растительного происхождения с антибактериальными свойствами.
- Эксперимент 2: Агаровый стимул и аплизиопсенол А
В следующем эксперименте SMIRC получил модификацию – смешали его с агаром HP-20, веществом, способствующим росту микробов. Результат – обнаружение аплизиопсенола А, подтвердив тем самым эффективность SMIRC в извлечении новых соединений.
- Эксперимент 3: Заповедник Кабрильо и кабрилостатин
Третий этап исследования развернулся в охраняемом морском заповеднике Национального монумента Кабрильо. Здесь SMIRC собрал более сложные химические смеси из-за меньшего воздействия человека на этот уникальный участок. Среди них выделяется кабрилостатин – соединение с биологической активностью, которое может стать ключом к новым подходам в лечении рака и сердечно-сосудистых заболеваний.
Хотя ни одно из новых соединений не превратилось сразу в готовый антибиотик, кабрилостатин открывает новые горизонты для медицины. SMIRC, подобно морскому исследователю, прокладывает путь к неизведанным берегам океанического микромира, где скрываются потенциальные лекарства будущего.
