Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • medtech
  • ММИФ-2018
  • БиоМолТекст-18

Изготовим вирус по эскизу заказчика

Бактериофаги – это вирусы, способные охотиться и уничтожать отдельные бактерии. Они широко распространены в природе. Каждый отдельный тип бактериофагов соответствует определенному виду бактерий. Именно этот факт дает исследователям надежду на использование их после модификации для борьбы с опасными бактериальными инфекциями.

Bakteriophages.jpg
Бактериофаги и бактерии E.coli.

Бактериофаги уже используются в пищевой промышленности для уничтожения патогенов в пищевых продуктах естественными методами.

Процесс генетического модифицирования фагов является трудоемким и сложным. Особенно тяжело «настроить» их под грамположительные бактерии, например, стафилококки: внедрение фагового генома внутрь бактерий довольно проблематично, потому что их клеточная стенка очень плотная.

Группа исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха под руководством профессора Мартина Лосснера (Martin Loessner) разработала новую технологию, которая позволит ученым «настраивать» геном бактериофагов для придания новых функций и размножать их в бактериальном «биореакторе» – микробах рода Listeria со слабой клеточной стенкой, но способных развиваться (L-формы бактерий).

Новый инструмент для настройки бактериофагов работает очень быстро, он построен по модульному принципу: с его помощью можно модифицировать практически любой бактериофаг для различных целей и с большим разнообразием функций.

Таким образом, если раньше для борьбы с бактериями приходилось исследовать большое количество бактериофагов для поиска одного подходящего, то теперь можно репрограммировать любой бактериофаг для конкретной цели.

Исследователи использовали методы синтетической биологии для планирования генома фага и сборки его из фрагментов ДНК. Техника позволяет исключить ненужные гены (например, отвечающие за синтез токсинов) и добавить необходимые (например, отвечающие за выработку ферментов, растворяющих клеточную стенку).

Для активации бактериофага из синтетической ДНК его геном помещается в бактерию L-формы. Эти бактерии затем производят все компоненты фага согласно генетическому плану и обеспечивают правильную сборку вируса. Таким образом, они являются практически универсальным инкубатором для бактериофагов.

После окончания процесса «сборки» бактериофага клетку-инкубатор помещают в среду, которая растворяет ее оболочку. Высвободившиеся бактериофаги можно собрать и далее размножить до необходимого количества.

Ключевым условием работы новой техники создания бактериофагов является неспособность их генома интегрироваться в геном хозяина. В противном случае фаг перестанет быть полезен для борьбы с бактерией. Однако, применяя новый метод, можно репрограммировать бактериофаг таким образом, чтобы он снова стал опасен для бактерий.

Преимуществом авторы называют отсутствие проблемы формирования резистентности бактерий к фагам: даже если такое произойдет, фаг можно будет репрограммировать для преодоления устойчивости и успешной борьбы с патогеном.

Метод создания синтетических бактериофагов является важным элементом в борьбе с опасными бактериями. Кроме того, его можно использовать для диагностических целей и в пищевой промышленности.

Авторы статьи подали заявку на получение патента разработанного ими метода. Заявка находится на рассмотрении.

Статья Kilcher et al. Cross-genus rebooting of custom-made, synthetic bacteriophage genomes in L-form bacteria опубликована в журнале PNAS.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ETH Zurich: Workbench for virus design


Читать статьи по темам:

бактериофаги синтетическая биология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Фагмиды – это лучше, чем бактериофаги

Бактериофаги убивают микробов путем лизиса клетки, что приводит к выбросу бактериотоксинов, а фагмиды – синтетические плазмиды, кодирующие токсичные для бактерий белки, оставляют их цитоплазматическую мембрану неповрежденной.

читать

Бактериофаги – элемент иммунитета?

Исследователи обнаружили ранее неизвестную способность бактериофагов проникать в клетки эпителия слизистых оболочек.

читать

Полная коллекция бактериофагов

Проект реализуется в рамках государственной Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности.

читать

Фаготерапия

В качестве дополнений и альтернативы существующим антибиотикам рассматривается и возвращение к фаготерапии на новой научной основе.

читать

Наноантибиотики

Наночастицы, имитирующие строение оболочки вирусов-бактериофагов, могут убивать различные типы бактерий, в том числе штаммы, устойчивые к антибиотикам.

читать

Хорошо забытое старое

Два новых бактериофага, найденные российскими учёными, способны уничтожать антибиотикоустойчивые бактерии, вызывающих вспышки инфекции в лечебных учреждениях.

читать