Många av de livräddande drogerna vi förlitar oss på idag har kommit från oväntade, ofta oglamorösa ursprung. Historien börjar 1928, när Alexander Fleming snubblade över penicillin – en antibakteriell mögel som växte på en petriskål som lämnades öppen i luften.
Vancomycin, en kritisk behandling för resistenta infektioner, identifierades 1952 när en missionär på Borneo skickade ett jordprov till en Eli Lilly-kemist (Levine). Cefalosporiner, en stor familj av antibiotika, isolerades först 1948 från ett avlopp på Sardinien (Tirrell).
Du kanske föreställer dig forskare i orörda laboratorier, men verkligheten är att många banbrytande upptäckter kommer från mindre konventionella miljöer.
Brådskan att avslöja nya antibiotika har intensifierats i takt med att hälsomyndigheter varnar för eskalerande antibiotikaresistens. CDC rapporterar att 2 miljoner amerikaner drabbas av läkemedelsresistenta infektioner årligen, vilket kräver 23 000 liv.
Följaktligen vänder sig forskare till osannolika livsmiljöer - från havssediment till insektshjärnor - för att jaga efter nya antimikrobiella medel. Nedan lyfter vi fram tio av de mest oväntade källorna som identifierats hittills.
Medan kackerlackor ofta ses som skadedjur, har de kraftfulla antibakteriella föreningar. En studie från University of Nottingham 2010 fann att extrakt från krossad kackerlacka och gräshoppshjärnor kunde utrota flera patogener, inklusive en E. coli-stam som orsakar meningit och meticillinresistent Staphylococcus aureus (MRSA) (Svalavitz).
Extraktets effektivitet mot MRSA är särskilt uppmuntrande, med tanke på superbuggens motståndskraft mot de flesta befintliga läkemedel. Medförfattaren Naveed Khan förklarade att teamet valde insekter för att de trivs i miljöer som kryllar av bakterier, såsom avloppsavlopp (Svalavitz).
Bottenmatande havskatt möter regelbundet olika mikroorganismer i de leriga flodbäddar de lever i, men de förblir i stort sett oskadda. Forskare samlade epidermalt slem från havskatt i Parangipettai, Indien, och testade det mot tio bakterie- och tio svamparter. Slemmet visade sig vara mycket effektivt mot mänskliga patogener som E. coli och Klebsiella pneumoniae, en lungpåverkande bakterie (Anbuchezhian et al.).
Alligatorer har ett formidabelt immunsystem som möjliggör snabb återhämtning från skador. En studie från 2008 av McNeese State och Louisiana State University visade att proteiner härrörande från vita blodkroppar från alligatorer kan döda ett brett spektrum av bakterier, inklusive läkemedelsresistent MRSA (Marsh &Bernstein). Forskare fokuserar nu på ett specifikt protein som fäster på mikrobiella ytor och punkterar deras väggar, vilket efterliknar en kardborreliknande mekanism (Giovinco).
Bioterrorattackerna från mjältbrand 2001 visade på behovet av nya medel mot denna dödliga patogen. Forskare vid Scripps Center for Marine Biotechnology identifierade antracimycin – en potent mjältbrands- och MRSA-dödare – producerad av en mikroorganism som finns i Santa Barbaras havssediment (Aguilera). Antracimycins unika kemiska struktur kan minska sannolikheten för resistens (Redfern).
Amfibier har utvecklat antimikrobiella peptider på huden för att överleva i förorenade livsmiljöer. En studie från United Arab Emirates University 2010 undersökte 6 000 grodarter och upptäckte över 100 lovande antibakteriella föreningar. Medan vissa är giftiga för mänskliga celler, förfinar forskare sina strukturer för att behålla effektiviteten samtidigt som de minimerar skador (BBC News).
Utrotningshotade jättepandor producerar ett kraftfullt antibiotikum som kallas cathelicidin-AM i blodet. Denna förening kan döda bakterier på mindre än en timme och överträffa många konventionella läkemedel (Roberts). Syntetisk produktion i laboratoriet eliminerar behovet av att dra från pandapopulationer (Roberts).
Lövskärarmyror odlar svampträdgårdar under jorden, vilket kräver starka antibakteriella försvar. Brittiska forskare upptäckte att dessa myror bär på bakterier på sina kroppar som syntetiserar flera antibiotika, liknande multidrogterapi hos människor (John Innes Centre; Science Daily). En av dessa föreningar liknar ett modernt svampdödande medel och erbjuder potential för nya terapier (Science Daily).
Tänk om kasserad elektronik kunde bekämpa infektioner? Forskare från University of York förvandlade polyvinylalkohol (PVA) – en nyckelkomponent i LCD-skärmar – till ett antibakteriellt medel genom värme, uttorkning och integrering av silvernanopartiklar. Den resulterande föreningen dödar effektivt E. coli och vissa stammar av Staphylococcus aureus, vilket föreslår tillämpningar i sjukhusrengöringsprodukter (Science Daily).
Utöver dess medicinska användningsområden innehåller cannabis cannabinoider med antibakteriella egenskaper. En studie från 2008 fann fem distinkta cannabinoider som hämmar MRSA och verkar genom mekanismer som skiljer sig från traditionella antibiotika (Appendino et al.; Wilbert). Två icke-psykoaktiva cannabinoider kan erbjuda terapeutiska alternativ utan psykoaktiva biverkningar (Wilbert).
Lechuguilla-grottan i New Mexico hyser bakterier som konsumerar svavel, järn och mangan. Forskare tar prover på dessa organismer för att upptäcka nya antibiotika; en rovdjursbakterie visar lovande när det gäller att utöka effekten av sista utvägsläkemedlet Cubicin mot MRSA (Tirrell).
Antibiotikaresistens hotar att omintetgöra årtionden av framsteg. Med sjukdomar som gonorré som blir resistenta mot nästan alla antibiotika, är det viktigt att upprätthålla robust finansiering för forskning som syftar till att upptäcka nya antimikrobiella medel. Starka investeringar i vetenskap är det bästa försvaret mot en framtid där nuvarande behandlingar misslyckas.
