Artificial čestice mogu zamijeniti antibiotike u budućnosti

Trenutno, postoji hitna potreba za novim pristupima u borbi protiv patoloških bakterija, kao globalna prijetnja rast otpornosti na lijek ispred stopa po kojoj smo u mogućnosti za proizvodnju novih antibiotika u borbi protiv smrtonosnih infekcija kao što je tuberkuloza.

Istraživači eksperimentisao sa phagemids, dizajniran da uništi Escherichiacoli, a sada planiraju razviti širi spektar koji može uništiti ostale patološke bakterije.

Istraživači u oblasti sintetičke biologije riješiti ovaj problem na drugačiji način. Naučnici su razvili čestica pod nazivom "phagemids", koji su uključeni u meta patoloških bakterija i oslobodi toksina koji ih ubiti.

U članku u časopisu NanoLetters naučnika, na čelu istraživači na Massachusetts Institute of Technology u Cambridgeu, opisao je kako su model svoje čestice u bakteriofaga - virusi koji inficiraju i ubijaju bakterije.

Za razliku od antibiotika širokog spektra, bakteriofaga se rukovode specifične bakterije, ostavljajući prijateljskim bakterijama netaknuta. Ovi lijekovi se koriste dugi niz godina u različitim zemljama - na primjer, one koje su bile dio Sovjetskog Saveza.

Ali mana ovog tretmana je da se koristi bakteriofaga mogu imati neželjene efekte. Glavni istraživač James Collins, profesor medicinske inženjerstva na Massachusetts Institute of Technology, objašnjava: "Bacteriophages ubijaju bakterije koje rasvjeta ćelije ili nanoseći im da pukne. Ali ovo je problematično, jer to može dovesti do oslobađanja toksina iz bakterija. "

"Toksini koji se oslobađaju u uništavanju patoloških bakterija može uzrokovati sepsu, pa čak i smrt, u nekim slučajevima, - dodao je - Sepsa - je kada je infekcija uzrokuje pretjerane reakcije imunog sistema, uzrokujući izgovara upale, oticanje i zgrušavanje krvi."

Phagemids zarazi meta bakterija plazmida

U dosadašnjem radu, istraživači su stvorili bakteriofag, koje oslobađaju proteine ​​koji povećavaju efikasnost antibiotika bez razaranja bakterijskih ćelija.

U novoj studiji, istraživači su stvorili čestice koje rade na isti način - oni ciljaju i ubijaju određene bakterije, bez izazivanja uništavanje svojih ćelija i objaviti svoj toksina.

Naučnici nazivaju ove čestice "phagemid", kao što su zaraze meta bakterija plazmida - mali DNA molekule koje mogu da se repliciraju unutar ćelije.

Koristeći sintetičke biologije, istraživači su stvorili plazmida za izražavanje proteina i peptida (kraći lanac amino kiseline), koje su bile toksične za bakterijske ćelije. Toksini su imali za cilj da razbije ključ ćelijski procese kao što su replikacija, uzrokujući bakterija ćelije da umre bez razbijanje.

Naučnici su sistematski testirali veliki broj peptida i toksina, i pokazao kako, kada su neki od njih ujedinjeni u phagemids, oni većina bakterijskih stanica u kulturi ubiti.

Profesor Collins objašnjava chtomMetod razvili istraživači, ciljane - napadne samo određene vrste bakterija, što znači da možete ga koristiti za liječenje infektivnih bolesti bez štete za ostatak mikrobioma.

Otpor je vjerovatno da se polako razvija

Istraživači kažu koji su Vam izlaganje phagemids ne izaziva nikakve značajne razvoja rezistencije, što ukazuje da je nekoliko predmeta phagemids obrade da se postigne najbolji učinak može se izvesti.

Profesor Collins je rekao da očekuje da će bakterije, u krajnjoj liniji, mogu postati otporan, ali je vjerovatno da će ovaj otpor rastu sporije nego sa bakteriofaga.

On predviđa korištenje phagemids sa brzim dijagnostičkih testova koji se trenutno razvija, koji će omogućiti doktori za liječenje specifičnih zaraznih bolesti, i objasnio: "Možete prvo obaviti brzo dijagnostički test za otkrivanje bakterija, što je tvoj pacijent, a zatim dodijeliti odgovarajući phagemid za uništavanje patogena. "

Naučnici su eksperimentirali sa phagemids, dizajniran da uništi Escherichiacoli, a sada planiraju razviti širi spektar koji može uništiti kao što patogene kao Clostridiumdifficile i Vibriocholerea (bakteriju koja uzrokuje kolera).

Alfonso Jaramillo, profesor sintetičke biologije na Sveučilištu Warwick u Velikoj Britaniji, koji nije bio uključen u studiju, kaže da su naučnici stvorili poboljšanu metodu faga terapija koja može zamijeniti antibiotike u budućnosti.