Kitas fagas

Maži bakteriniai parazitai galėtų būti pavyzdžiais vaistams, veiksmingiems prieš antibiotikams atsparias bakterijas, suteikdami dar vieną gynybos liniją nuo nepagydomų ligų grėsmės.

Teksaso A&M universiteto mokslininkai birželio 22 d. Mokslas. Šis ląstelės sienelės pažeidimas susilpnina ir galiausiai žudo bakterijų ląstelę.

Šio bakterijų naikinimo mechanizmo atradimas mažiausiuose virusuose yra mūsų antibiotikų paieškos etapas, sako dr. Sankar Adhya, Nacionalinio vėžio instituto Bethesdoje, MD, vystymosi genetikos vadovas. Mechanizmo paprastumas rodo greitesnį būdą sukurti naujus antibiotikus, kurie ir toliau gali būti veiksmingi prieš bakterijų atsparumą.

Sienos griūva

Tyrėjai jau seniai žinojo, kad fagai su didesniais genomais išsiveržia iš bakterijų ląstelių, padedant endolizinui – fermentui, kuris leidžia jiems prasiskverbti pro ląstelių sieneles. Tačiau liko paslaptis, kaip mažesni virusai, turintys tik 3–10 genų, galėjo pabėgti iš savo šeimininkų.

Mažiems fagams trūksta genetinės įrangos, reikalingos endolizinams gaminti, kaip daro dideli, sako Rylandas Youngas, vadovavęs Teksaso A&M tyrimų grupei. Norėjome sužinoti, kaip [jie] privertė susprogdinti bakterijas.

Youngo grupė apžvelgė du skirtingus fagus, gyvenančius E. coli bakterijose: Q-beta ir phi-X174. Abiejuose jie klonavo vieną geną, kuris, kaip žinojo, dalyvauja viruso pasišalinime iš šeimininko. Suleidę geną į gyvą E. coli, jie nustatė, kad tik keliems retiems mutantams pavyko išgyventi.

Atidžiau pažvelgę, jie nustatė, kad suleistas genas buvo pakeistas mutantinėse bakterijose. Ir tai leido jiems tiksliai nustatyti ląstelių sienelių sintezės procesą, kurį kiekvienas fagas slopino.

Nors Q-beta ir phi-X174 virusai gyveno tame pačiame šeimininke, mokslininkai nustatė, kad kiekvienas iš jų pagamino baltymą, kuris atakavo skirtingą ląstelių sienelių sintezės etapą. Šiuo metu jie tiria trečiąjį virusą, kuris gali slopinti dar vieną ląstelių sienelių vystymosi etapą, sako Youngas.

Naujų antibiotikų kūrimas

Fagų pasišalinimo iš šeimininkų įvairovė rodo, kad yra daug galimybių sukurti fagų antibiotikus, sako Grahamas Hatfullas, Pitsburgo universiteto mikrobiologas.

Fago DNR gali būti naudojama gaminti baltyminius antibiotikus, kurie atakuotų bakterijų ląstelių sienelių sintezę bet kuriame iš kelių proceso etapų. Youngas paaiškina, kad dėl šio universalumo antibiotikai būtų lengviau pritaikomi naujoms bakterijų padermėms.

Teoriškai, kai bakterijų padermėms išsivysto atsparumas, manipuliuoti DNR kodu, kad būtų galima užpulti kitą ląstelės sienelės šarvų tašką, yra paprastesnė ir greitesnė strategija nei bandymas peržiūrėti sudėtingą sintetinio antibiotiko molekulinę chemiją.

Ar galite įsivaizduoti, kad padarytumėte ką nors iš 47 anglies atomų ir šešių skirtingų žiedų? sako Youngas. Labai sunku ir brangu pakeisti esamą antibiotiką.

Be to, bakterijų ląstelių sienelė yra tinkamas antibiotikų taikinys, nes žmogaus ląstelės neturi išorinės sienelės, todėl fagų antibiotikai neturėtų turėti žalingo šalutinio poveikio.

Tačiau antibiotikų, kurie atakuoja bakterijų ląstelių sienelių sintezę, kūrimas vis dar yra problemiškas, nes bakterijose šis kelias yra beveik universalus. Sėkmingas antibiotikas gali užkirsti kelią ląstelių sienelių susidarymui ir naudingose ​​bakterijose, sako Vince'as Fischetti, fagų specialistas iš Rokfelerio universiteto.

Kiti fagai

Be naujų antibiotikų kūrimo, mokslininkai tiria kitus būdus, kaip panaudoti antibakterinį fagų arsenalą.

Dirbdama su didesniais fagais, Fischetti tyrimų grupė Rokfelerio universitete netrukus pradės klinikinius nebrangių fermentų purškiklių, galinčių sunaikinti bakterijas per kelias valandas, tyrimus. Pavyzdžiui, iki 50 procentų ligoninių pacientų nosyje ir gerklėje nešiojasi infekcinius patogenus, tokius kaip pneumonija, sako Fischetti, kuris mano, kad purškikliai gali sumažinti šį lygį iki vieno procento.

Fischetti paaiškina, kad purškalai iš tikrųjų negydo [bakterinės infekcijos], bet visiškai ją slopina. Fermentų purškikliai taip pat galėtų būti naudojami maisto pramonėje maistui nukenksminti, sako jis.

Fagų terapija yra dar vienas būdas kovoti su bakterinėmis ligomis. Taikant šį metodą, infekcijai atakuoti naudojami gyvi fagai. Privalumas yra tas, kad gyvi fagai dauginasi eksponentiškai, kaip ir bakterijos. Maža pradinė dozė pasklis per bakterijų ląsteles, tai reiškia, kad kartotinės dozės nebūtinos.

Pirmą kartą bandyta dar XX amžiaus trečiajame dešimtmetyje, fagų terapija prarado palankumą po penicilino ir kitų antibiotikų išradimo. Tik pastaraisiais metais susidomėjimas juo vėl atgijo, nes nerimą keliantis antibiotikams atsparių bakterijų plitimas ir su tuo susijusi nepagydomų ligų grėsmė, sako Adhya.

Dvi bendrovės – Phage Therapeutics Botell mieste, Vašingtone ir Niujorke įsikūrusi bendrovė „Exponential Biotherapies“ – šiuo metu atlieka ikiklinikinius ir klinikinius fagų terapijos tyrimus, skirtus kovai su bakterinėmis infekcijomis.

paslėpti