Inženjeringom do virusa koji ubijaju smrtonosne patogene

Foto: Science Photo Library / imago stock&people / Profimedia

Antimikrobna rezistencija predstavlja urgentan i sve veći globalni problem. Istraživači ispituju fage, viruse koji inficiraju bakterije, kao moguće rešenje. U novoj studiji uspešno je modifikovana DNK iz četiri tipa faga da ubije smrtonosni patogen, piše Science Daily.

Istraživači sa Severozapadnog univerziteta su uspešno naveli smrtonosni patogen da se uništi iznutra.

Preporučujemo

Modifikovali su DNK iz bakteriofaga ili „faga“, vrste virusa koji inficira bakteriju i replikuje se unutar nje. Zatim su ubacili DNK u Pseudomonas aeruginosa, smrtonosnu bakteriju koja je takođe visokootporna na antibiotike. DNK je u bakteriji zaobišla odbrambene mehanizme tog patogena da bi formirala virusne čestice koje su probile ćeliju bakterije i ubile je.

Otpornost na antimikrobne agense ponekad se naziva „tihom pandemijom“. Broj infekcija i smrti zbog njih povećava se širom sveta. Fagi su neiskorišćena alternativa, ali ne znamo mnogo o njima. Naučnici uče o njihovoj biologiji u isto vreme dok ih prave.

Očajnička potreba za antibiotskim alternativama

Uz porast upotrebe antimikrobnih agenasa, rast otpornosti na antibiotike predstavlja urgentnu i sve veću opasnost za globalnu populaciju. Skoro tri miliona infekcija otpornih na antimikrobne agense dogodi se svake godine u Sjedinjenim Državama, a više od 35.000 ljudi umre zbog toga.

Sve veća kriza postiče traganje za alternativama za antibiotike, koji neprekidno gube efikasnost. Istražuju se terapije pomoću bakteriofaga. Međutim, iako postoje milijarde faga, naučnici vrlo malo znaju o njima.

Da bi proučili potencijalne terapije pomoću bakteriofaga, istraživači identifikuju ili modifikuju postojeći virus kako bi ciljano gađali bakterijsku infekciju bez uticaja na ostatak tela. Fag je moćan zato što može biti vrlo specifičan za razliku od antibiotika. Ako uzmete antibiotik za infekciju sinusa, na primer, on poremeti čitav gastrointestinalni trakt.

Istraživanja su se uglavnom bavila inficiranjem ešerihije koli. Naučnici sa Severozapdnog univerziteta, pak, usredsredili su se na P. aeruginosu, jedan od pet najsmrtonosnijih patogena kod ljudi. Naročito opasan po ljude sa kompromitovanim imunim sistemom, P. aeruginosa je vodeći uzrok bolničkih infekcija, često inficirajući pacijente sa ranama od opekotina ili hirurških operacija, kao i pluća kod ljudi sa cističnom fibrozom.

Reč je o jednom od najopasnijih patogena otpornih na brojne lekove, tako da je alternativna terapija hitno potrebna.

Imitiranje infekcije, zaobilaženje odbrane

Istraživači su elektroporacijom – kratkim električnim pulsevima visokog napona – napravili rupice u membrani bakterije. Kroz te rupice je DNK faga ušla u bakteriju kako bi imitirala proces infekcije.

U nekim slučajevima je bakterija prepoznala DNK kao strani element i rasturila DNK da bi se zaštitila. Međutim, naučnici su putem sintetičke biologije uspeli da onesposobe antivirusne samoodbrambene mehanizme bakterije. Tada je DNK uspešno prenela informacije u ćeliju, što je stvorilo virusne čestice koje su ubile bakteriju.

Ne samo da je fag ubio bakterije, već su bakterije takođe izbacile još milijarde faga, koji se mogu iskoristiti za ubijanje drugih bakterija.

(Telegraf Nauka/Science Daily)