Zgiń, bakterie!

Globalny wzrost oporności na antybiotyki stanowi rosnące zagrożenie dla zdrowia publicznego, jednak wysiłki na rzecz opracowania nowych antybiotyków nie nadążają za wzrostem oporności drobnoustrojów.

Teraz naukowcy z MIT, Broad Institute na MIT i Harvard oraz Harvard University opracowali cząstki znane jako fagemidy, które mogą wytwarzać toksyny, które są zabójcze dla docelowych bakterii.

Bakteriofagi — wirusy, które infekują i zabijają bakterie — są od wielu lat stosowane w leczeniu infekcji w byłym Związku Radzieckim. W przeciwieństwie do tradycyjnych antybiotyków o szerokim spektrum działania, wirusy te atakują określone bakterie bez szkody dla normalnej mikroflory organizmu.

Ale mogą również powodować szkodliwe skutki uboczne, mówi James Collins, profesor inżynierii medycznej, który prowadził badania. Bakteriofagi zabijają bakterie poprzez lizę komórki lub powodując jej pęknięcie, mówi. Ale może to prowadzić do uwolnienia z komórki paskudnych toksyn. To może spowodować sepsę, a nawet śmierć.

Collins i współpracownicy zmodyfikowali już bakteriofagi do ekspresji białek, które nie rozsadzały komórek, ale zwiększały skuteczność antybiotyków podawanych w tym samym czasie. Opierając się na tej pracy, wykorzystali techniki biologii syntetycznej do opracowania fagemidów. Cząsteczki te infekują bakterie małymi cząsteczkami DNA znanymi jako plazmidy, które są zdolne do niezależnej replikacji wewnątrz komórki gospodarza. Wewnątrz komórki plazmidy wytwarzają peptydy przeciwdrobnoustrojowe i toksyny bakteryjne, które zakłócają procesy komórkowe, takie jak replikacja bakterii, powodując śmierć komórki bez pękania.

Fagemidy infekują tylko określony gatunek bakterii, co skutkuje wysoce ukierunkowanym systemem. Możesz użyć tego do zabicia bardzo specyficznych gatunków bakterii w ramach terapii infekcji, jednocześnie oszczędzając resztę mikrobiomu, mówi Collins.

ukryć