Бактерии обретают все большую резистентность к антибиотикам. Такая «гонка» может привести к тому, что антибиотики перестанут подавлять патогенные бактерии. В качестве одной из их альтернатив рассматриваются бактериофаги — природные «хищники» и враги бактерий. В Лаборатории анализа метагеномов Центра молекулярной и клеточной биологии Сколтеха занимаются исследованиями бактериофагов и бактериальных иммунных систем. В новой работе группа ученых под руководством заведующего лабораторией Артема Исаева проанализировала состав одного из терапевтических фаговых коктейлей и обнаружила в нем новый вид бактериофага — он оказался более эффективным, чем ранее известные виды, похожие на него.
Реконструкция капсида фага Sxt1 / © Соавтор работы Андрей Моисеенко, МГУ имени М. В. Ломоносова
Результаты работы опубликованы в журнале Viruses. Фаговые коктейли, содержащие смесь фагов, отобранных из природных источников, доступны на фармацевтическом рынке в некоторых странах, включая Россию. Часто состав этих смесей не раскрывается, поэтому фаги остаются неизученными на геномном уровне. Ученые провели анализ коктейля Sextaphage от российской компании «Микроген» — национального производителя иммунобиологических препаратов.
«Мы провели исследование на лабораторной кишечной палочке: отобрали фаги, которые ее могут заражать, отправили их на секвенирование и нашли любопытный фаг Sxt1. Он может заражать не только лабораторную кишечную палочку, у которой удалены защитные системы и с которой удобно работать, но и некоторые природные изоляты, которые устойчивы к большинству фагов благодаря особенностям устройства клеточной стенки. Это нас удивило, так как ближайшие родственники Sxt1 не способны преодолеть эти барьеры. Можно предположить, что он будет лучше справляться и с патогенными инфекциями», — рассказала первый автор работы, аспирант программы «Науки о жизни» Полина Ярема.
Результаты показали, что геном Sxt1 крайне похож на геномы фагов Т3 и Т7 семейства Autographiviridae. Их отличительной особенностью является вирусная РНК-полимераза, которая транскрибирует геном фага.
«Несмотря на то что в геномной последовательности Sxt1 отличается не очень сильно, заражает бактерии он по-другому. Мы начали смотреть на то, какие гены кодируются в этом бактериофаге, как они отличаются от генов уже известных бактериофагов, чтобы понять, что именно обусловливает эту более широкую специфичность, и нашли, что у этого бактериофага отличаются фибриллы — или „ноги“ — и рецепторы на них, которые распознают бактерии», — добавила соавтор работы, аспирант программы «Науки о жизни» Оксана Котовская.
Группа исследователей сделала важный шаг на пути детального изучения состава фаговых коктейлей. Точное понимание компонентов таких препаратов поможет удостовериться, что они безопасны для человека. Исследование поддержано грантами РНФ.
