В последние годы перед медиками все шире и острее становится проблема появления так называемых "супербактерий" – микробов, стойких к действию одного или нескольких антибиотиков. Среди них есть как редкие возбудители инфекций, так и очень распространенные и опасные патогены, такие как золотистый стафилококк (Staphilococcus aureus) или пневмококк (Klebsiella pneumoniae). Возникла реальная опасность того, что все антибиотики потеряют свою эффективность и медицина вернется в "темные века".
Главными "инкубаторами" таких микробов, как считают ученые сегодня, являются больницы и животноводческие фермы, где антибиотики используются для ускорения роста мясных пород скота. И на фермах, и в больницах сосредоточены большие количества и потенциальных носителей инфекции, и самих бактерий, и антибиотиков, заставляющих их эволюционировать и не дающих "обычным" бактериям вытеснить менее плодовитых супермикробов.
Недавно российские ученые показали, что еще одним важным "инкубатором" этих супербактерий может быть человеческий кишечник и живущие там полезные или безобидные микробы микрофлоры, часто контактирующие с антибиотиками при лечении их хозяев от болезней.
Поиск этих генов, как отмечают Ульянцев и его коллеги, является крайне сложной задачей – в нашем кишечнике и в других частях организма обитают десятки миллионов микробов, и расшифровка ДНК каждого из них по отдельности займет очень продолжительное время и потребует астрономической суммы денег. Поэтому ученые обычно изучают так называемый метагеном – всю совокупность генов всех микробов и вирусов, обитающих в той или иной среде.
"Обычные" методики анализа метагенома, как рассказывают исследователи, могут находить гены "супербактерий", но не позволяют понять, как и где они могли появиться, и как много микробов ими обладает, и как они могли передаваться от одного вида бактерий к другим. Часто возникают ситуации, что носителями "супергенов" может быть сразу несколько видов бактерий, или же ими может обладать очень небольшое число представителей одного штамма безобидных микробов, из которых они могут попасть в геномы возбудителей болезней.
Российские ученые смогли решить эту проблему, используя методику быстрого анализа и сравнения геномов бактерий микрофлоры, MetaFast, которую они разработали и представили миру в прошлом году.
Используя этот алгоритм, ученые создали новую программу, MetaCherchant, которая может анализировать отдельные гены "супербактерий" и искать их аналоги и прародителей в метагеномном "супе".
Подобный подход, как отмечают биоинформатики, позволит их коллегам изучать эволюцию подобных микробов в кишечнике человека и разрабатывать методики борьбы с ними, которые бы максимально сдерживали их дальнейшее развитие.