Сверкающая бездна. Какие тайны скрывает океан и что угрожает его глубоководным обитателям - Хелен Скейлс

пищи. То, как работают их организмы, в том числе построение клеток и метаболизм, сильно отличает их от иных существ. В результате обитатели морских глубин стали обладателями собственного внушительного запаса химических веществ. И в этом заложен огромный потенциал для получения принципиально новых лекарств.

На сегодняшний день большинство натуральных целебных средств, обнаруженных в море, получено из кораллов и губок, которые, как оказалось, очень распространены на глубине. Исследование, проведенное в сумеречной зоне вокруг тихоокеанского острова Гуам, показало, что 75 % найденных там кораллов и губок содержат биологически активные молекулы.

После поднятия образцов с глубины микробиологи делают экстракты и тестируют их на наличие веществ, способных остановить развитие рака или нейродегенеративных заболеваний, а также уничтожать определенные патогены, например такие, которые вызывают малярию и туберкулез. Затем к работе приступают химики, чтобы выделить необычные молекулы и понять их структуру. Поиск перспективных соединений и выяснение того, являются ли они чем-то новым, ранее не встречавшимся, – это первые шаги к принятию решения о том, какие из них попадут на лекарственный конвейер. После этого ученые будут деликатно пытаться изменить их молекулярные формулы, дабы сделать отобранные соединения более эффективными.

Фармацевтические компании возьмутся за разработку медикаментов, только если будут уверены, что соединение можно синтезировать в больших количествах. И тогда не нужно будет ради этих новых препаратов увеличивать добычу животных в океане.

Помимо новых целебных веществ ученые находят в морской пучине и другие мощные биологические молекулы. В лабораториях по всему миру исследователи используют ферменты под названием полимераза, первоначально выделенные из микробов гидротермальных источников. С их помощью создают миллионы точных копий фрагментов ДНК, что является ключевым звеном во всех видах генетических тестов, начиная от дактилоскопии преступников и заканчивая определением наличия патогенов, таких как коронавирус.

Уже сейчас многие глубоководные соединения демонстрируют огромный потенциал в качестве основы для жизненно важных лекарств будущего. Гигантская губка ксестоспонгия (stospongia), добытая на глубоководной подводной горе у тихоокеанского острова Новая Каледония, содержит соединения, эффективные против вызывающих малярию паразитов, включая самого опасного – плазмодия (Plasmodium falciparum). Одна из разновидностей морских лилий, похожая на крошечный серый комочек и найденная на глубине 350 метров у карибского острова Кюрасао, содержит вещества, сдерживающие рост мультирезистентных клеток рака яичников, а также лейкозных клеток. В море Росса, у берегов Антарктиды, найдена морская асцидия рода аплидиум (Aplidium), обладающая антилейкемическими, противовоспалительными и противовирусными свойствами. Противоопухолевые вещества обнаружены в хемосинтетических моллюсках из гидротермальных источников Срединно-Атлантического хребта. На дне Южно-Китайского моря растущие в иле грибки вырабатывают вещество, подавляющее ключевой фермент вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). В Марианской впадине, на глубине 10 898 метров, найден новый штамм бактерий рода дермакокк (Dermacoccus abyssi), содержащий различные противораковые соединения.

И, наконец, океанские глубины предлагают множество идей для особенно востребованной группы лекарств – человечество остро нуждается в новых видах антибиотиков.

* * *

Ясным сентябрьским утром я, как всегда, отправилась к морю. Во Франции я обычно делаю это каждый день. Но на этот раз я обнаружила на пляже нечто новое. На песке, недалеко от полосы прилива, были установлены пять металлических ограждений, между которыми была натянута желто-красная лента и висела табличка с надписью: «Accès interdit pour raisons sanitaires (Germes pathogènes)»[66].

За ограждениями не было никаких признаков чего-то патогенного, только несколько ямок в песке, будто кто-то копал большой лопатой. «Не прикасаться!» – повторялось на полосатой ленте, но то, к чему я не должна была прикасаться, уже исчезло.

Разлагающуюся тушу большого кита прибило в бухту и во время прилива выбросило на песок. Ранее, тем же утром, кита уже забрали местные полицейские для l' équarrissage (кремации).

Я ушла с пляжа с чувством тревоги из-за патогенных микробов. Даже к живым китам не стоит подходить слишком близко, потому что они выдыхают бактерии вместе со своими фонтанами. Так что я могла представить, какой микробный суп должен был вскоре забурлить внутри китовой туши. В то время у меня был небольшой порез на ноге, и если бы я наступила на песок, где лежал мертвый кит, или даже задела ногой его тушу, неизвестно, подцепила бы я какую-нибудь инфекцию или нет. Но я испытывала чувство дискомфорта из-за того, что мой местный пляж оцеплен ради обеспечения общественной безопасности после этого краткого визита мертвого животного.

На следующей неделе в новостях появилось сообщение, подтвердившее мои смутные опасения. По другую сторону Атлантики, в теплых водах лагуны Индиан-Ривер во Флориде, исследователи обнаружили заражение диких дельфинов-афалин многочисленными штаммами устойчивых к лекарствам патогенных бактерий, и эта устойчивость возрастала, что очень напоминало то, что обычно происходит в больницах. За период с 2003 по 2015 год бактерии, выделенные из мазков, взятых из дыхательных отверстий, желудков и фекалий дельфинов, удвоили свою устойчивость к целому ряду антибиотиков, широко используемых в современной медицине человека. Это было выявлено в ходе одного из немногих исследований, продемонстрировавших, что дельфины и другие морские животные, плавая в разбавленных сточных водах, все чаще подвергаются воздействию устойчивых к лекарствам бактерий[67]. Устойчивость микроорганизмов растет из-за огромного количества антибиотиков из следов медикаментов, которые проходят непереваренными через организм человека и попадают в канализацию и далее – в водные пути, а также из-за тех антибиотиков, которые регулярно и не скупясь назначают домашнему скоту для ускорения его роста и выживания в плохих условиях. Обычно антибиотики убивают патогенные бактерии, вызывающие инфекции, но они не всегда уничтожают 100 % микробов-возбудителей. Более стойкие штаммы выживают и процветают, особенно в отсутствие конкурирующих бактерий, которые антибиотикам удается уничтожить. Эти устойчивые штаммы в итоге могут привести к появлению так называемых супербактерий, устойчивых к одному или нескольким основным антибиотикам и вызывающих стойкие инфекции, которые трудно поддаются лечению.

Устойчивость к антибиотикам отнюдь не нова. В 1915 году молодой солдат Первой мировой войны по имени Эрнест Кейбл умер от дизентерии, вызванной штаммом бактерии шигелла флекснери (Shigella flexneri). Этот штамм уже тогда был устойчив к пенициллину – первому в мире антибиотику, хотя он был открыт Александром Флемингом лишь спустя более десяти лет. Кейбла не спас бы и укол эритромицина (антибиотика, открытого только в 1949 году), потому что бактерия была устойчива и к нему. Даже в древних тысячелетних мумиях из империи инков сохранились остатки кишечных бактерий с генами резистентности к антибиотикам. Образцы почвы, содержащие бактерии с генами устойчивости к лекарствам, были найдены в тундре, в тридцатитысячелетнем слое вечной мерзлоты, в местах, где когда-то бродили покрытые шерстью мамонты.

Тот факт, что устойчивость к современным лекарствам