|
Супербактерии угрожают человечеству
|
|
|
|
Открытие первого в мире антибиотика - одна из самых известных историй в истории науки. Но мало кто понимает, что случайное открытие пенициллина Александром Флеммингом произошло более чем через десять лет после другого популярного антибактериального лечения — метода, известного как “бактериофаг”, или просто фаг.
|
|
|
|
Открытые в 1915 году во время Первой мировой войны, фаги атакуют опасные бактерии способом, похожим на антибиотики, но с помощью других механизмов. Вместо того чтобы полностью уничтожать или уменьшать рост широкого спектра бактерий, фаги используют вирусы для атаки на конкретную бактерию, которая затем паразитирует в клетке. В конечном итоге это приводит к уничтожению бактерии путем цитолиза.
|
|
|
|
Хотя бактериофаги были эффективным средством лечения в начале 20-го века, антибиотики в конечном счете оказались более удобными, поскольку они могли воздействовать на широкий спектр бактерий.
|
|
|
|
Но за последующее столетие некоторые бактерии выработали надежную защиту от антибиотиков, что сделало их менее эффективными. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) серьезно относится к этой угрозе, подсчитав, что к 2050 году от микроорганизмов, устойчивых к противомикробным препаратам (УПП), может ежегодно умирать 10 миллионов человек.
|
|
|
|
|
|
|
В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports, более подробно рассматриваются фаги и то, как они могут помочь в борьбе с микроорганизмами, устойчивыми к противомикробным препаратам (AMR). Однако следует отметить, что фаги также могут быть восприимчивы к впечатляющему набору противомикробных средств защиты бактерий. Например, когда вирус-фаг пытается завладеть клеточными механизмами для размножения большего количества вирусов, бактерии могут по существу отщепить ДНК фага или лишить его важного генетического материала, необходимого для репликации.
|
|
|
|
Это новое исследование, проведенное учеными из Мельбурнского университета и Еврейского университета Израиля, пытается понять эту драматическую стратегию выживания, основанную на кнопке выброса. Используя бактериальную генетику, флуоресцентную микроскопию и криоэлектронную томографию высокого разрешения, ученые обнаружили бактериальный белок со странным буквенным названием “YjbH”. По словам авторов, эта молекула действует как “белок-сенсор”, который предотвращает заражение фагами соседних клеток.
|
|
|
|
Это приводит к сжатию оболочки, окружающей клетку, которая затем отсекает инфицированную часть, что напоминает ампутацию пораженной гангреной конечности. Таким образом, вирусная инфекция попадает в изолированный отсек без необходимого оборудования, необходимого для ее размножения. Авторы отмечают, что это первое открытие подобной “системы защиты от фагов”.
|
|
|
|
Теперь, когда исследователи понимают врага, они могут работать над способами его использования, возможно, путем создания соединения, которое подавляет способность бактерии распознавать фагов, когда они атакуют клетку.
|
|
|
|
Идея использования фагов для борьбы с растущей волной микроорганизмов, вызывающих УПП, не нова. В Йельской медицинской школе есть “библиотека фагов”, в которой собраны потенциальные кандидаты на фаговую терапию. Чтобы вылечить инфекцию, вызванную УПП, ученые могут протестировать бактериальный образец, предоставленный пациентом, и обратиться к библиотеке, чтобы найти наилучшего кандидата для борьбы с бактериями. Затем фаг можно вводить путем ингаляции, инъекции или приема внутрь. Ученые также изучают способы, с помощью которых искусственный интеллект может оптимизировать исследования в области фаготерапии с помощью тщательного анализа взаимодействий фага и хозяина.
|
|
|
|
Уже более ста лет антибиотики помогают поддерживать мир в безопасности и здоровом состоянии, но поскольку болезнетворные бактерии эволюционируют с течением времени, современная медицина также должна развиваться. И для этого, возможно, потребуется заглянуть в прошлое.
|
|
|
|
Источник
|
