Antibiotická rezistence, tedy zvyšující se odolnost bakterií vůči dostupným antibiotikům, by se v polovině století mohla stát největší globální zdravotní hrozbou. Vědci proto přemýšlí, jak antibiotika nahradit, přičemž svůj zrak upínají do minulosti. Jednou z nadějí by mohli být mikrobi ze zubního plaku neandertálců..

Ve svém výzkumu se na to zaměřil tým Christiny Warinnerové, biomolekulární archeoložky z Harvardovy univerzity. Vědci při něm využili vlastnosti zubního kamene, který uchovává DNA po tisíciletí, čímž poskytuje údaje o biodiverzitě a schopnostech dávných mikrobů.

Díky novým technikám se jim podařilo analyzovat geny z několika miligramů neandertálského zubního kamene, tedy fosilizovaného plaku.

Bakterie ze zubního plaku

Využití této zatím nejpřesnější metody jim pomohlo odhalit miliardy krátkých fragmentů DNA a s nimi stovky bakteriálních druhů, které se uvnitř zubního plaku neandertálců skrývaly. „Zubní kámen je jedinou částí těla, která běžně fosilizuje ještě za života,“ upozorňuje Warinnerová.

Ta spolu se svými spolupracovníky analyzovala zubní kámen 12 neandertálců, 34 lidí z minulých století a 18 moderních lidí, které mezi sebou porovnali. Nalezli 459 bakteriálních genomů, z nichž 75 % spadalo do kategorie ústních bakterií, které známe i dnes.

Ovšem ne všechny druhy bakterií neandertálců byly identické s těmi dnešními. U sedmi neandertálců objevili vědci například dva druhy bakterií z rodu chlorobi, přičemž tyto zelené sirné bakterie se neshodovaly s těmi současnými.

Jsou však zřejmě příbuzné s bakterií Chlorobium limicola, která se vykytuje ve vodních zdrojích v jeskyních. V ústech dnešních lidí ji však již nenajdeme. Christina Warinnerová k tomu říká: „Pralidé, kteří žili v prostředích jeskyní, získali tento typ bakterie pitím tamní vody“.

Poté, co naši předkové jeskyně opustili, přestaly se tyto bakterie v lidských ústech vyskytovat.

Ztracené enzymy jako naděje pro lidstvo

To však není nejdůležitějším objevem, kteří odborníci učinili. Podařilo se jim totiž rovněž odhalit biosyntetické genové klastry, což jsou shluky genů potřebné k vytvoření určitých sloučenin. Bakterie je používají k výrobě enzymů, které řídí většinu biochemických procesů v těle všech živých organismů.

Některé z těchto sloučenin již dnešní bakterie nevytvářejí. Vědci je proto vložili do dnešních bakterií Chlorobium limicola, čímž je přiměly vytvářet tyto evolucí dávno ztracené enzymy.

Právě ty by přitom mohly být velmi užitečné při zkoumání nových látek použitelných proti bakteriím rezistentním vůči antibiotikům. Vědkyně Warinnerová k tomu podotýká: „Bakterie jsou zdrojem prakticky všech našich antibiotik.

V posledních několika letech jsme přitom neobjevili žádné nové významné třídy antibiotik. A tak antibiotika docházejí. Nové metody nám však dávají možnost hledat genové klastry vytvářející antibiotika v minulosti.“.