Antybiotyki aminoglikozydowe (aminoglikozydy) mają kluczowe znaczenie w leczeniu wielu rodzajów zakażeń bakteryjnych. Działanie bakteriobójcze aminoglikozydów polega na zakłócaniu syntezy białek bakteryjnych, w tym również tych, które wchodzą w skład błony komórkowej. Przedstawicielami tej grupy antybiotyków są na przykład streptomycyna, neomycyna, gentamycyna czy amikacyna. Dużej sile działania tych antybiotyków towarzyszy niestety znaczna toksyczność, dlatego są stosowane w przypadku ciężkich zakażeń – na przykład gruźlicy, dżumy, tularemii, czerwonki, duru brzusznego, zapalenia opon mózgowych, zakażeń pałeczka ropy błękitnej - oraz do wyjaławiania przewodu pokarmowego przed zabiegami chirurgicznymi.

Badając osady rzeczne z Indii, naukowcy z Goeteborga (Szwecja) odkryli gen bakteryjny, który nie przypomina żadnego znanego genu oporności na antybiotyk. Gdy jednak naukowcy porównali sekwencję DNA tego genu z już opublikowanymi bakteryjnymi sekwencjami DNA, okazało się, że jest już obecny w kilku patogenach, w tym Salmonelli i Pseudomonas, z USA, Chin i Włoch. Do tej pory nikt nie zdawał sobie sprawy, że jest to gen oporności.

Szwedzcy badacze nazwali odkryty przez siebie gen „gar”, ponieważ zapewnia on odporność na antybiotyki aminoglikozydowe przenoszące grupę garosaminową. Zawiera ją na przykład najnowszy lek aminoglikozydowy, plazomycyna, opracowana w celu obejścia większości istniejących mechanizmów oporności na aminoglikozydy.

Odkrycie skomentował prof. Joakim Larsson, starszy autor badania i dyrektor Centrum Badań nad Odpornością na Antybiotyki na Uniwersytecie w Goeteborgu: „To dobra wiadomość, że gen gar nadal wydaje się raczej rzadki, ale w miarę rozprzestrzeniania się prawdopodobnie jeszcze bardziej skomplikuje leczenie zakażeń już i tak opornymi bakteriami. Na przykład Pseudomonas aeruginosa jest częstą przyczyną szpitalnego zapalenia płuc. Brak możliwości leczenia wtórnych bakteryjnych infekcji płuc jest czymś, co szczególnie martwi nas w dzisiejszych czasach, gdy świat dotknęła pandemia covid-19".

Zamiast badać próbki bakterii pobranych od pacjentów, naukowcy szukali nowych genów oporności w zanieczyszczonych ściekami rzekach Indii, kraju, który już boryka się z rosnącą opornością na antybiotyki. Okazało się to skutecznym sposobem odkrywania nowych genów oporności.

„Wczesne odkrycie tych genów może pomóc nam zarządzać ich rozprzestrzenianiem się, ułatwić diagnostykę opartą na genach, a być może także pomóc przemysłowi w opracowania leków, które pozwolą przezwyciężyć oporność” - mówi Joakim Larsson.

Na całym świecie firmy i naukowcy próbują opracować nowe antybiotyki, jednak ich sukcesy są bardzo ograniczone. „Każdy dotychczas opracowany rodzaj antybiotyku ostatecznie spotkał się z opornością przynajmniej na niektóre patogeny, które miał on leczyć. Gen gar jest najnowszym z serii genów, które jeden po drugim zmniejszają wartość antybiotyków” - mówi Joakim Larsson.

Grupa badawcza w Goeteborgu bada rolę środowiska w oporności na antybiotyki, szczególnie jako źródła genów oporności, które mogą przenosić się z gatunków nieszkodliwych na chorobotwórcze.

„Ogromna różnorodność bakterii w otaczającym nas środowisku prawdopodobnie już zawiera geny dla każdego antybiotyku, jaki kiedykolwiek opracujemy - chyba, że zaczniemy myśleć inaczej o tym, jak zaprojektować antybiotyki”- zaznacza Larsson.