В последнее время вопрос о создании новых видов антибиотиков стоит особенно остро. По прогнозам Всемирной организаций здравоохранения (ВОЗ), уже к 2050 году от излечимых заболеваний будет умирать около 10 миллионов человек в год, что в 14 раз больше нынешних показателей. Кроме того, совокупные экономические потери, вызванные тратами на лечение больных, могут превысить 100 триллионов долларов. В результате этого создание антибиотиков, способных бороться с резистентными штаммами, выходит на передний план и, возможно, ученые из университета Монтаны приблизились к решению данной проблемы.

Очень часто в ходе изысканий ученые и фармацевты используют метод «чистой культуры». Он основан на том, чтобы «изолировать» микроорганизмы и выяснить, как микробы взаимодействуют между собой и отвечают на определенное воздействие. Минус данного метода заключается в том, что в естественной среде обитания бактерии не живут обособленно, они взаимодействуют с несколькими другими видами. В результате этого в окружающей среде жизнедеятельность организмов может разительно отличаться от того, что наблюдается в условиях лаборатории. Выходом из данной ситуации может послужить несколько иной способ, именуемый «совместная культура». В ходе данного процесса вместо выращивания микробов в изоляции они развиваются в присутствии других организмов. Группа экспертов из Университета Монтаны во главе с доктором Андреа Стирл применила эту технику к грибам давно известного рода Пеницилл, которые вырабатывают всем знакомый пенициллин, открытый в начале 20 века Александром Флемингом.

Озеро Беркли–Пит. Вода имеет кислую реакцию (pH) = 2,5. В нем живут крайне устойчивые микроорганизмы

Микробы, которые использовали в своих опытах ученые, названы P. fuscum и P. camembertii / clavigerum, а по сути своей являются экстремофилами (микробами, которые любят экстремальные условия окружающей среды). Эти бактерии были взяты из кислого и богатого металлом озера Беркли–Пит. Грибы же были разделены на 2 группы — уже упомянутые чистые и совместные культуры. После этого продукты метаболизма были отделены от образцов и идентифицированы. В ходе своего эксперимента научная группа обнаружила, что при выращивании в совместной культуре два разных вида гриба взаимодействуют для синтеза антибиотика, который не производит ни один из видов при выращивании в одиночку.

Молекула выделенного вещества имела химическую формулу C19H32O7S и была названа Berkeleylactone A. В ходе дальнейших экспериментов Berkeleylactone A показала крайне высокую антимикробную активность: она может блокировать рост нескольких видов грамположительных бактерий, таких как MRSA (метициллинрезистентный золотистый стафилококк), возбудителей скарлатины (Streptococcus pyogenes) и даже бактерии сибирской язвы (Bacillus anthracis). Новый антибиотик блокировал метициллинрезистентного золотистого стафилококка лучше, чем широко применяемые эритромицин, доксициклин и клиндамицин. Однако против грамотрицательных бактерий (к примеру, E. coli или кишечная палочка) Berkeleylactone A оказался неэффективным.

На данный момент неясно, каким образом грибы рода Пеницилл взаимодействуют для образования нового антибиотика. Ученые лишь выдвигают догадки, что один из грибов производит его сам, а второй является неким химическим триггером. Согласно другой версии, один гриб выделяет молекулу прекурсор, которая впоследствии модифицируется другим грибом. Но вне зависимости от механизма, данное открытие может послужить отправной точкой в создании мощнейшего средства для борьбы с опасными для жизни человека бактериями.