Сотрудники Массачусетсткого технологического института разработали «фагмиды» — частицы, которые смогут эффективно уничтожать болезнетворные бактерии.
Согласно данным, представленным в журнале Nano Letters, за основу частиц ученые взяли бактериофагов — вирусов, которые заражают бактерии. В отличие от антибиотиков широкого спектра действия, бактериофаги действуют очень специфично, уничтожая только конкретные бактерии.
Среди недостатков использования бактериофагов — вероятность развития серьезных побочных эффектов. «Бактериофаги убивают бактерию путем лизиса клетки, то есть буквально взрывая ее. Это может привести к высвобождению опасных токсинов», — объяснил руководитель исследования Джеймс Коллинс (James Collins).
Для того, чтобы избежать развития таких побочных эффектов, ученые разработали «фагмиды», действие которых похоже на действие бактериофагов: они влияют только на определенные клетки, но при этом не вызывают лизиса бактериальной клетки. На первом этапе авторы исследования получили плазмиды — кольцевые молекулы ДНК — введение которых в бактериальную клетку запускает синтез токсичных веществ. Токсины подавляют такие жизненно важные процессы, как репликация ДНК, однако не приводят к «взрыву» клетки.
Изучив различные пептиды и токсины, авторы исследования выяснили, что некоторые из них объединяются во «фагмиды». Важно, что разработанный метод обладает очень высокой специфичностью. Таким образом, уничтожение болезнетворных бактерий не приведет к уничтожению полезных бактерий.
Авторы исследования подчеркнули, что использование «фагмид», вероятно, не приводит к развитию резистентности бактерий. Ученые уже подтвердили эффективность частиц на Escherichia coli, а в ближайшее время они попробуют уничтожить с помощью «фагмид» возбудителя холеры.
Источник:
Engineered particles 'may become antibiotics of the future'
There is a pressing need for new approaches to fight harmful bacteria as the global threat of rising drug resistance appears set to outpace the rate at which we can produce new antibiotics to fight deadly infections like tuberculosis. Now, researchers in the field of synthetic biology have addressed this challenge in a different way. They have engineered particles called "phagemids" that enter targeted harmful bacteria and release toxins that kill them.
Medical News Today