© Divers collecting leaves of Neptune grass (Posidonia oceanica) in the bay of Calvi in Corsica, (c) Christian Jogler
© Prof. Dr. Christian Jogler moved to the University of Jena just a few weeks ago. Here he holds the professorship for microbial interaction, (c) Anne Günther / FSU
© Leaves of the Giant Cane (Macrocystis pyrifera) off the coast of Monterey Bay, California. (c) Christian Jogler
© Neptungras (Posidonia oceanica) off the coast of Corsica. On this plant particularly many Planctomyceten were found, (c) Christian Jogler
Antibiotici dal mare
November 21, 2019
Un team di ricerca apre una fonte di nuovi antibiotici
Il team del Prof. dr. Christian Jogler dell'Università Friedrich-Schiller di Jena è riuscito a coltivare e caratterizzare funzionalmente in laboratorio diverse decine di batteri marini finora trascurati, rendendoli accessibili a uno screening sistematico. Le analisi iniziali e le osservazioni biologiche cellulari indicano un potenziale per la produzione di nuovi antibiotici.
Quasi i tre quarti di tutti gli antibiotici clinicamente rilevanti sono prodotti naturali - prodotti dai batteri. Ma gli antibiotici oggi disponibili stanno perdendo la loro efficacia e sempre più agenti patogeni sono resistenti ad essi. Sono urgentemente necessari nuovi antibiotici. Tuttavia, attualmente meno dell'1% delle specie batteriche conosciute è disponibile per la ricerca di farmaci, mentre il restante 99% è considerato "incolto" e quindi poco esplorato.
La capacità di produrre antibiotici non è distribuita uniformemente tra i batteri. "Soprattutto, si trova in microrganismi con modi di vita complessi, una biologia cellulare insolita e genomi di grandi dimensioni", spiega il Prof. Dr. med. Christian Jogler. "Questi organismi producono composti antibiotici e li utilizzano nella lotta per i nutrienti e gli habitat contro altri batteri", continua il microbiologo. "Ovunque si verifichino queste lotte di distribuzione microbiologica e le sostanze nutritive scarseggino, riteniamo che questo sia un luogo promettente per cercare potenziali produttori di antibiotici."
Questo è esattamente ciò che il Prof. Jogler e il suo team hanno fatto: con robot subacquei e sommozzatori scientifici, hanno cercato i cosiddetti Planctomycetes in un totale di dieci località marine. "Sappiamo che i Planctomiceti vivono in comunità con altri microrganismi e competono con loro per l'habitat e i nutrienti", afferma Jogler, spiegando il motivo che rende questo gruppo di batteri interessante per i ricercatori. Dai campioni provenienti dal Mediterraneo, dal Mare del Nord, dal Mar Baltico, dal Mar Nero, dall'Oceano Atlantico, dal Pacifico e dall'Oceano Artico, gli scienziati sono riusciti a portare in coltura pura un totale di 79 nuovi Planctomiceti. "Insieme, queste colture pure costituiscono 31 nuovi generi e 65 nuove specie", aggiunge la Dott.ssa Sandra Wiegand, prima autrice dello studio.
Per caratterizzare le colture pure appena ottenute sono stati utilizzati metodi bioinformatici e microscopici. "L'analisi bioinformatica è stata progettata in modo olistico. I risultati di queste analisi mostrano che i Planctomiceti appena scoperti hanno stili di vita eccezionalmente complessi e il potenziale per produrre nuovi antibiotici", afferma il Dr. Wiegand. Molti aspetti del loro lavoro attuale, secondo gli autori dello studio, saranno trasferiti ad altri potenziali produttori di antibiotici.