私たちが今日依存している薬の多くは、明らかにひどい場所で発見されました。その伝統は、アレクサンダー・フレミングが最初の抗生物質であるペニシリンを発見した 1928 年に遡ります。細菌を殺すカビが、誤って空気にさらされた開いたシャーレの中で増殖していました。
もう一つの現在重要な抗生物質であるバンコマイシンは、1952 年にボルネオ島の宣教師がジャングルの土のサンプルを、たまたま製薬大手イーライリリーの有機化学者だった友人に送ったときに初めて発見されました。
そして、あなたは白衣を着て、キラリと光る装置に囲まれた科学者を想像していましたよね？
新しい抗生物質の探索は、新種の細菌がますます私たちの実証済みの薬に耐性を持つようになっているという保健専門家の警告のため、さらに緊急性を増している。アメリカ疾病予防管理センターによると、米国では毎年少なくとも 200 万人が薬剤耐性菌に感染し、その結果、少なくとも 23,000 人が死亡しています。
だからこそ科学者たちは、代替薬を見つけるための徹底的な努力の中で、海底の泥から昆虫の脳に至るまで、誰もが疑わない場所を探しているのです。研究者たちが近年発見した、最も奇妙な抗生物質の供給源10選をご紹介します。
10: ゴキブリの脳
ゴキブリは厄介な小さな生き物だと思うかもしれませんが、最終的にはさらに厄介な病気から身を守るのに役立つかもしれません。 2010年に発表された研究では、英国のノッティンガム大学の研究者らは、細菌性髄膜炎を引き起こすことで知られる大腸菌（E. coli）の株を含むいくつかの異なる微生物を殺すために、粉砕したゴキブリとバッタの脳の抽出物を使用したと報告した。致死性の可能性がある脳感染症、およびメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）。
いわゆる「スーパーバグ」はほとんどの既存の抗生物質に耐性があるため、MRSAに対する抽出物の有効性は特に朗報だった。この研究の共著者であるナヴィード・カーン氏によると、彼と彼の同僚がこの昆虫を研究するという着想を得たのは、彼らが通常生息している下水で満たされた排水溝に生息するあらゆる細菌や寄生虫に昆虫がどのように対処しているのか疑問に思ったからである。
9: ナマズの粘液
ナマズは、小さな生き物が食べるために泥の中に根を張る底層摂食者として、あらゆる種類の病気を引き起こす微生物に常にさらされています。しかし、それは彼らに大きな害を及ぼすものではないようで、科学者の好奇心を呼び起こしました。最終的に、彼らはナマズが皮膚に分泌するぬるぬるした粘液が周囲で遭遇する昆虫からナマズを守っていることを発見しました。
2011年にWorld Applied Sciences Journalに掲載された研究では、インドの研究者らが同国のパランギペッタイ沿岸地域で捕獲されたナマズから表皮粘液を採取し、10種類の病原菌と10種類の真菌に対して検査した。研究者らは、この粘液が大腸菌や肺を攻撃する肺炎桿菌など、人間にとって危険なさまざまな微生物の増殖を阻害するのに非常に効果的であることを発見した。
8: ワニの血
多くの人がワニを怖がりますが、それには十分な理由があります。ワニの歯は鋭いのです。しかし科学者たちは、他のワニとの縄張り争いで受けた傷の回復を助ける、この生き物の強力な免疫システムに興味を持っている。彼らは、ワニが、糖尿病性潰瘍や重度の火傷に関連する感染症、さらには超強力な細菌と戦うために使用できる強力な新しい抗生物質の潜在的に貴重な供給源であると考えています。
2008年、マクニース州立大学とルイジアナ州立大学の研究者らによる研究で、ワニの白血球から抽出されたタンパク質が、悪名高い薬剤耐性菌であるMRSAなど、人間を脅かす幅広い細菌を殺す能力があることが判明した。マクニースの研究者らは現在、微生物の表面にベルクロのように付着し、微生物の外壁に穴を開けて微生物を殺すとされる、ある特定のワニの血液タンパク質を複製しようとしている。
7: 海洋堆積物
炭疽菌は、被害者の肺に致死的な液体の蓄積を引き起こす可能性のある微生物であり、私たち全員が恐れているものですが、それには十分な理由があります。 2001 年に悪意のある人物が炭疽菌に汚染された手紙を大量に郵便で送ったとき、11 人が入院し、そのうち 5 人が死亡しました 。
また、炭疽菌感染症はシプロフロキサシンなどの既存の抗生物質で治療できますが、テロリストがそれらの薬剤に耐性のある菌株を作り出す可能性は常にあります。これが、サンディエゴに本拠を置くトリウス・セラピューティクスと協力しているスクリップス海洋バイオテクノロジー・生物医学センターの研究者たちが、初期の試験で炭疽菌と炭疽菌の両方を強力に殺すことが判明した新しい化合物、アントラシマイシンの発見に興奮した理由の1つである。そしてMRSA。奇妙なことに、アントラシマイシンは、研究者らがカリフォルニア州サンタバーバラの海岸のすぐ沖の海洋堆積物に潜んでいるのを発見した微生物によって生成される。
おそらく、それが非常にありそうもない場所から来たため、アントラシマイシンの化学構造は既存の抗生物質とは大きく異なります 。そのため、微生物が耐性を持つことが非常に難しくなる可能性があります。
6: カエルの皮
大きく突き出た目と長い舌で、ちょっとコミカルに見えるかもしれませんが、見た目に騙されてはいけません。カエルは 3 億年前から存在し、汚染された水路でも繁栄しているように見えますが、驚くほどタフで回復力のある動物です。 （ただし、真菌は存在していました。）そのため、研究者たちは、人間を病気から守るための新しい抗生物質の潜在的な供給源として、カエルの皮膚、またはむしろそこに含まれる化学物質に注目し始めています。
2010年、アラブ首長国連邦大学の研究者らは、6,000種の異なるカエルを研究した結果、最終的には薬として開発される可能性のある細菌を殺す可能性のある物質を100種類以上特定したと米国化学会の会合で報告した。カエルの皮膚に付着した化学物質から抗生物質を開発するのは困難な作業です。化学物質の中には細菌だけでなく人間の細胞にも有毒なものがあるためです。研究者らは、化学物質の分子構造を微妙に変更して、細菌を殺す特性を維持しながら、人体に対する危険性を軽減することで、この問題を回避しようとしている。
5：パンダ
大きくてぽっちゃりした体と満面の笑みが刻まれているような白黒の顔を持つパンダは、かわいくて抱きしめたいものの代表格のように見えます。しかし、絶滅危惧種の動物のDNAを研究した中国の南京農業大学の研究者らは、彼らの血液には細菌や真菌から動物を守るのに役立つカテリシジン-AMと呼ばれる強力な抗生物質化合物が含まれていることを発見した。
この化学物質は非常に強力であるため、細菌を 1 時間以内に殺すことができます。これは、最も一般的な抗生物質が効果を発揮するのにかかる時間の約 6 分の 1 です。研究者たちは現在、この化学物質を人間に効果のある薬に変える方法を見つけようとしている。幸いなことに、野生のパンダの数は推定1,600頭まで減少しているため、科学者は実際にパンダの血液から物質を抽出する必要はありません。彼らは研究室で合成バージョンを作成できます 。
4: アリ
南米のハキリアリは、その驚異的な強さで主に知られており、その能力は、自分の2倍の大きさの葉の部分を運びながら熱帯雨林を行進する能力によって証明されています。しかし、医薬品研究者がさらに興味を持っているのは、微生物を阻止するこの小さな生き物の力です。それはすべて、 アリが葉を地下に運び、そこで腐敗して幼虫と女王バチに栄養を供給する菌類の庭を形成することによって、どのように食料を準備するかに関係しています。
望ましくない微生物や寄生虫から食べ物を守るために、アリは抗生物質を産生する細菌を体に発達させました。英国の研究者らは、医師が人間の感染症を治療するために多剤併用療法を行うのと同様の方法で、アリが実際に複数の抗生物質を生成して使用していることを発見した。
アリが生成する化学物質の 1 つは、現代医学ですでに使用されている抗真菌薬に似ています。しかし研究者らは、人間の病気と戦うのに役立つ可能性のあるまったく新しい物質を発見するという期待も抱いている。
3: 古い液晶テレビ画面
テレビを見すぎると脳が腐ると考える人もいますが、中傷の多いこのメディアには良い面もあるかもしれません。古いテレビは、最終的には危険な感染症から身を守る役割を果たす可能性があります。
英国のヨーク大学の研究者は、液晶ディスプレイ（LCD）セットの製造に使用される化合物を抗菌物質に変える方法を発見したと2010年に報告した。セットに含まれる化学物質であるポリビニルアルコール (PVA) は、大腸菌や黄色ブドウ球菌の一部の株などの微生物を破壊することが判明しました。
化学廃棄物を抗生物質に変換するために、研究者らは PVA を加熱および冷却し、エタノールで脱水しました。次に、抗菌特性を強化するために銀ナノ粒子を追加しました。研究者はこの化学物質を使用して、入院患者の感染リスクを軽減できる抗菌洗浄製品を開発する可能性がある 。
2: マリファナ
マリファナは、吐き気止めや不安症の治療などの医療目的で、米国の多くの州で合法化されています。しかし、マリファナの原料となる植物であるカンナビス・サティバにも抗菌特性がある可能性があります。
2008年、イタリアとイギリスの研究者は、マリファナから抽出された5種類の化学物質がMRSAを殺すのに効果的であると報告した。化学物質がカンナビノイドと呼ばれるこの物質は、従来の抗生物質とは異なる方法で微生物を攻撃するため、薬剤耐性を獲得した他の細菌にも同様に作用する可能性があることが示唆されています。
少なくとも 2 つのカンナビノイドには気分を変える効果がないため、患者が投石することなく使用できる方法があるかもしれません。
1: キラーケイブバクテリア
ニューメキシコ州のカールスバッド洞窟の地下 1,600 フィート (488 メートル) にある人里離れたレチュギラ洞窟は、米国で最も深い鍾乳洞です。この洞窟の 220 キロメートルを超える地下通路は、地球上で最も広大な地下ネットワークの 1 つを形成しています。
しかし、科学研究者を魅了するのは、洞窟の大きさや、息を呑むような高さ 20 フィート (6 メートル) の石膏シャンデリアやその他のエキゾチックな 岩層だけではありません。この洞窟には、洞窟内にある硫黄、鉄、マンガンの堆積物を餌とするさまざまな岩石を食べるバクテリアが生息しています。
科学者たちは、新しい潜在的な抗生物質を見つけるために、これらの微生物のサンプルを収集してきました。有望な例の 1 つは、他の細菌を狙う微細な捕食者です。科学者らは、これらの微生物の1つが、現在MSRAに対する最後の手段となっているキュービシンの寿命を延ばす可能性があると期待している。
著者のメモ
抗生物質によって克服されたと思われていた病気が、薬剤耐性を持った新たな勢いで突然復活するのを見るのは恐ろしいことだ。たとえば、最近読んだ記事によると、性感染症の淋病は、これまでに使用されてきたほぼすべての抗生物質に対して耐性を獲得しており、最後に残った防御線はセフトリアキソンであり、その後にジスロマイシンかドキシサイクリンのいずれかを経口投与するというものだ。もしその治療法が効かなくなったら、私たちは大変なことになります。だからこそ、政府の赤字を減らすために、私たちは医学研究に対する政府の資金を削減したいという衝動に抵抗しなければならないのだと私は考えています。その代わりに、困難で時間のかかるプロセスである新しい抗生物質を見つけようとしている研究者に対して、より強力な支援を提供する必要があります。
