Инженерные вирусы действуют как антибиотик, но без побочных эффектов
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.
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии