Созданы синтетические бактериофаги с программируемой специфичностью

Бактериофаги — это вирусы, которые заражают бактерии. Бактериофаги очень специфичны для хозяина и обычно заражают и убивают только отдельные виды или даже подвиды бактерий. По сравнению с обычными антибиотиками бактериофаги не вызывают побочного повреждения «полезных» бактерий, населяющих кишечник. Способность прицельного уничтожения болезнетворных бактерий привела к тому, что бактериофаги стали рассматриваться как потенциальные «магические пули» в борьбе с бактериальными инфекциями, особенно с теми бактериями, у которых развилась устойчивость к антибиотикам.

Однако высокая специфичность бактериофагов также является их недостатком. Клиницисты должны назначать различные комбинации бактериофагов, чтобы повысить вероятность того, что какой-то из них окажется специфичным к инфекции. Этот подход значительно ограничивает возможности превращения бактериофаговой терапии в стандартизированный вариант лечения.

До сих пор бактериофаги нужно было сначала изолировать от их естественной среды, проверить их на предмет наличия бактериального штамма (ов) и, что самое важное, секвенировать их геномы, чтобы гарантировать, что они безопасны для использования у людей.

Генетически модифицированные бактериофаги

Под руководством Самюэля Килчера (Samuel Kilcher), научного сотрудника «Ambizione», исследователи из Института продовольствия, питания и здоровья (Institute of Food, Nutrition and Health), Швейцария, генетически перепрограммировали бактериофаги с целью получения синтетических бактериофагов, обладающих способностью распознавать и атаковать более широкий спектр бактериальных штаммов за пределами их естественного хозяина. Исследователи сообщили о своих выводах в журнале «Cell Reports».

На основании хвостов бактериофагов находятся специализированные рецептор-связывающие белки, которые распознают специфические рецепторы на открытых клеточных стенках бактерии-мишени.

«Используя рентгеновскую кристаллографию, мы взломали атомную структуру первого рецептор-связывающего белка бактериофагов, специфичных к Listeria. Таким образом мы предоставили структурную схему для реинжиниринга наших бактериофагов», — отметил ведущий автор исследования Мэтью Данн (Matthew Dunne).

Подобно конструктору «Lego», исследователи собрали новые рецептор-связывающие белки, соединив белковые компоненты, полученные из разных бактериофагов, для обеспечения более широкой специфичности. Наконец, исследователи генетически модифицировали бактериофаги, специфичные к Listeria, с помощью их дизайнерских белков, связывающих рецептор. В результате этого модифицированные бактериофаги смогли выявить и уничтожить новые, первоначально неспецифичные для них штаммы бактерий-мишеней.

Долгий путь вперед

Есть еще много препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде чем методы лечения с использованием генетически модифицированных бактериофагов войдут в клиническую практику. В настоящем исследовании изучались бактериофаги, которые специфичны только для Listeria. Данная бактерия может вызывать тяжелые инфекции у людей со слабой иммунной системой.

В настоящее время исследователи планируют создать искусственные бактериофаги для борьбы с другими патогенными микроорганизмами, на которые, в результате устойчивости к антибиотикам, часто трудно воздействовать с применением обычной терапии. Примерами таких возбудителей являются Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae и виды Enterococcus. Методы конструирования таких бактериофагов еще не разработаны.

По материалам www.worldpharmanews.com

Комментарии

Нет комментариев к этому материалу. Прокомментируйте первым

Добавить свой

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Другие статьи раздела


Последние новости и статьи