Микробы-овчарки против микробов-волков

Бактерия-оружие поможет справиться с бактериальной инфекцией

Кирилл Стасевич, Компьюлента

С патогенными бактериями можно расправиться с помощью... других бактерий, как это сделали исследователи из Наньянского технологического университета в Сингапуре, снабдив обычную кишечную палочку Escherichia coli оружием против синегнойной палочки Pseudomonas aeruginosa.

Оружием в данном случае служит антибактериальный токсин, и ранее Мэтью Чан и его коллеги уже создавали E.coli, которые синтезировали антибактериальный пептид пиоцин и взрывались при приближении к врагу. Взрыв происходил, когда кишечная палочка чувствовала химические сигналы другой бактерии.

Рисунок из статьи Saeidi et al. Engineering microbes to sense and eradicate Pseudomonas aeruginosa, a human pathogen – ВМ

В новой статье, опубликованной в ACS Synthetic Biology (Hwang et al., Reprogramming microbes to be a pathogen-seeking killer), учёные описывают модификации и усовершенствования своего метода. На сей раз они снабдили кишечную палочку геном микроцина S, который меньше, чем пиоцин, а бактерия может секретировать его, не прибегая к самоубийственному разрушению. И это значит, что в борьбе с патогеном можно обойтись меньшими силами – ведь E.coli теперь не одноразовые.

Кроме того, модифицированные кишечные палочки выделяли ещё и фермент ДНКазу I, которая разрушала состоящую из ДНК защитную биоплёнку P.aeruginosa.

E.coli чувствовали химические сигналы, с помощью которых P.aeruginosa оценивали плотность собственной популяции. То есть, проще говоря, E.coli подслушивали переговоры врага. У самих кишечных палочек специальный белок взаимодействовал с сигнальными молекулами P.aeruginosa, и после этого получившийся комплекс начинал подготовку вооружений к атаке. Кроме того, сигнальная молекула P.aeruginosa в комплексе с белком E.coli побуждала кишечную палочку двигаться в направлении большей концентрации сигнальных молекул, в места максимального скопления врага.

Систему испытали на мышах, инфицированных P.aeruginosa, и животные действительно избавлялись от патогена.

Такой способ уничтожения инфекции имеет следующее преимущество перед обычными антибиотиками: бактерию-оружие можно настроить против определённого врага, тогда как антибиотики выкашивают всех бактерии, а это может быть очень некстати в случае, к примеру, кишечной микрофлоры.

Стоит также заметить, что это не первая работа, в которой пытаются использовать бактерии для борьбы с другими заболеваниями: не так давно появлялось сообщение о том, что учёные нашли способ уничтожать раковые метастазы с помощью радиоактивных бактерий.

Подготовлено по материалам Nature News: Engineered bacterium hunts down pathogens.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
13.09.2013