Modyfikacja genetyczna streptomycetes umożliwiła uzyskanie naturalnego środka przeciwdrobnoustrojowego w ilości wymaganej do zbadania jego właściwości. Białko zwane formikamycyną może być podstawą nowych obiecujących antybiotyków.

W wojnie ludzkości przeciwko chorobotwórczym bakteriom ludzie szybko tracą inicjatywę. Mikroby coraz lepiej przystosowują się do działania antybiotyków. Uznanym mistrzem w tej dyscyplinie jest oporny na metycylinę Staphylococcus aureus (MRSA). Tę infekcję niezwykle trudno jest stłumić znanymi metodami, a jeśli pacjent ma osłabiony układ odpornościowy, MRSA może wywołać całą gamę poważnych powikłań w możliwie krótkim czasie.

Jednak, jak to często bywa, w przyrodzie istnieje wiele rozwiązań tego problemu. Niektóre mikroorganizmy już dawno nauczyły się skutecznie przeciwstawiać się konkurencji. Na przykład bakterie z gatunku Streptomyces formicae wytwarzają specyficzne białko, tj. formikamycynę, które zabija inne drobnoustroje. Z nieznanych przyczyn gronkowiec złocisty nie jest w stanie uodpornić się na niego. Trzeba nauczyć się produkować wystarczającą ilość białka, aby zrozumieć właściwości tego naturalnego antybiotyku i dowiedzieć się, dlaczego jest tak skuteczny.

W warunkach naturalnych Streptomyces formicae uwalnia formikamycynę tylko w określonych okolicznościach. Naukowcy z John Innes Centre (Wielka Brytania) zbadali genom bakterii, aby stymulować ten proces. Znaleźli oba obszary odpowiedzialne za produkcję pożądanego białka i jego tłumienie. Eksperci ulepszyli dziedziczny materiał mikroorganizmów poprzez modyfikacje przy użyciu metody CRISPR / Cas9.

Powstały streptomycete GMO nie tylko posiada dwie kopie genów stymulujących od razu produkcję formikamycyny, ale także brakuje mu „hamulców”. W rezultacie produkcja naturalnego antybiotyku wzrosła dziesięciokrotnie bardziej niż najbardziej optymistyczne prognozy naukowców. Ponadto wyłączenie represora przyniosło dodatkową zaletę zmodyfikowanych bakterii. Teraz mogą wytwarzać formikamycynę w płynnym podłożu, co jest bardzo wygodne do przemysłowej produkcji antybiotyku.

Oczywiście nie jest to jeszcze przełom na drodze do stworzenia uniwersalnego leku na MRSA, ale duży krok. Mikrobiolodzy mają teraz możliwość uzyskania dużych ilości formikamycyny i szczegółowego jej zbadania. Pomoże to, jeśli nie opracuje na jego podstawie nowego antybiotyku, a przynajmniej wyciągnie wnioski na temat podatności na gronkowiec złocisty.

Specjaliści opublikowali szczegółowe informacje na temat swojej pracy w recenzowanym czasopiśmie Cell Chemical Biology.

Ciekawe jest to, że to nie ludzie byli pierwszymi, którzy nauczyli się używać paciorkowców przeciwko gronkowcom i innym bakteriom. Mrówki z gatunku Tetraponera penzigi żyją w symbiozie ze Streptomyces formicae, która zabija patogeny w organizmie i w siedliskach owadów.