• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.02.2024
Виталий Солодов
1 238

Инженерные вирусы действуют как антибиотик, но без побочных эффектов

4.6

Ученым из Северо-Западного университета удалось модифицировать геном бактериофагов таким образом, чтобы те проникли в сверхустойчивую к антибиотикам синегнойную палочку и уничтожили ее изнутри. Ко всему прочему метод не затрагивает полезные бактерии.

Синегнойная палочка / © cfmo.ru / Автор: Visellia Orfius

Люди начали использовать самый первый антибиотик пенициллин более 40 тысяч лет назад, а в XX веке перешли от его природных форм к массовому производству, что официально запустило страшную гонку на выживание между царством бактерий и животных. С каждым новым поколением антибактериальных препаратов сокращается число смертей среди зараженных, в то же время появляется новый штамм побежденного возбудителя — тот становится резистентнее, сильнее и неприхотливее, чем когда-либо прежде.

Некоторые бактерии пытаются адаптироваться под сосуществование с человеком, чтобы не разрушать его организм, а наоборот, помогать: к примеру, переваривать определенные продукты, как это делают бифидобактерии. Но немало бактерий, которые «недальновидны» и уничтожают организм буквально за несколько дней, обрекая на гибель собственные будущие поколения.

К таким можно отнести синегнойную палочку (Pseudomonas aeruginosa). Она особенно опасна для людей с ослабленной иммунной системой и «любит» пациентов с ожогами или хирургическими ранами, а также больных муковисцидозом.

Хуже того, под влиянием прогресса в медицине синегнойная палочка со временем выработала высокую резистентность к существующим антибиотикам, что затрудняет ее лечение в случае заражения. В частности, она научилась вырабатывать сигнальные молекулы, благодаря которым целые колонии патогена могут принимать общие решения для приспособления к особенностям среды и собственной защиты.

Они формируют особую биопленку, защищающую целую колонию от попадания в нее вредных веществ, в том числе антибактериальных препаратов. Однако исследователям из Северо-Западного университета (США) удалось найти окольный путь к уничтожению смертельного патогена.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Microbiology Spectrum, ученые модифицировали ДНК бактериофага, способного заражать бактерии и размножаться внутри них. Сначала выделили ДНК нескольких фагов, а затем применили электропорацию — короткие высоковольтные импульсы электричества, — чтобы проделать временные отверстия во внешней клетке бактерии. Через эти отверстия ДНК фага просочилась в бактерии, имитируя процесс заражения.

Темные пятна на посуде отмечают места, где вирусы вырываются из бактерий, эффективно убивая их / © Microbiology Spectrum

Обычно бактерии распознают природную ДНК фагов как инородный объект и уничтожают ее, но после использования синтетической биологии команда ученых смогла вывести из строя механизмы противовирусной самозащиты Pseudomonas aeruginosa. Попавший внутрь ГМО-вирус собрался в вирионы и убил клетку.

После этого успеха команда, возглавляемая Эрикой Хартманн, ввела ДНК еще двух фагов, которые по своей природе не способны заразить штамм Pseudomonas aeruginosa. И снова процесс сработал.

© Microbiology Spectrum

Теперь команда изучает фаги, выделенные из уничтоженной синегнойной палочки. Так они решат, какие из получившихся штаммов развивать и как в итоге их массово производить в качестве терапевтического средства.

«Что особенного в фаге, так это то, что он может быть очень специфичным, в отличие от антибиотиков. Например, если вы принимаете антибиотик при инфекции носовых пазух, он разрушает весь желудочно-кишечный тракт. Фаготерапия же может быть разработана так, чтобы воздействовать исключительно на целевую инфекцию», — сказала Хартманн.

Таким образом, фаготерапия не только демонстрирует большую перспективность в лечении устойчивых инфекций, но и предлагает альтернативную терапию, после которой не придется страдать от расстройств желудочно-кишечного тракта, восстанавливаясь пробиотиками.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:27
ФизТех

Одна из фундаментальных проблем при создании эффективных моделей машинного обучения — определение необходимого и достаточного количества данных для их обучения. Слишком мало данных — модель будет неточной, слишком много — неоправданные затраты времени и ресурсов на сбор и обработку информации. Ученые из МФТИ предложили два новых метода для решения этой задачи, основанных на анализе функции правдоподобия с использованием техники бутстрэпа.

Вчера, 11:02
ФизТех

Ученые из МФТИ и МГУ провели важное исследование фундаментальных законов природы, значительно расширив возможности одного из самых перспективных инструментов для исследования М-теории — гипотетической «теории всего». Они обобщили математический метод, известный как три-векторные деформации, на полные, без каких-либо упрощений, уравнения 11-мерной супергравитации в рамках исключительной теории поля. Результатом стали явные «рецепты» того, как можно систематически изменять (или «деформировать») геометрию и поля любого известного 11-мерного пространства-времени, чтобы получить новые, ранее неизвестные решения, подчиняющиеся тем же элегантным алгебраическим условиям, что и в более простых случаях.

Вчера, 14:07
Любовь

Недавно физик Мелвин Вопсон предложил новый взгляд на гипотезу симуляции, впервые сформулированную шведским философом Ником Бостромом. В серии научных работ он утверждает, что информация обладает массой, а гравитация — не более чем побочный эффект цифровой Вселенной. Но насколько обоснованы его громкие заявления? И может ли «код Вселенной» объяснить реальность?

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Позавчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно