Настраивающие вирусы, чтобы бороться с отобранными бактериями

вирус

Идея использовать вирусы, чтобы убить болезнетворные бактерии не является новой. Но точная настройка их, чтобы напасть на определенные бактерии является длительной и дорогой. Теперь, биопрепаратинженеры создали систему, делающую намного легче щипнуть геномы едящих бактерии вирусов, чтобы предназначаться для определенных инфекционных агентов.

Новая система настраивает бактериофаги (показанный в желтом), чтобы выборочно напасть на определенные бактерии.Кредит изображения: Кристин Daniloff/MITВ основе «смешивания и подгонки» система является стандартизированными генетическими лесами aбактериофаг — вирус, «едящий» бактерии. Идея состоит в том что путем обмена генов в ииз лесов ученые будут в состоянии к сделанным на заказ бактериофагам предназначаться для любого типапатогенные бактерии.

Новая система является созданием команды от Массачусетского технологического института (MIT)и особенности в газете издаются в журнале Cell Systems.Ведущий автор Тимоти Лу, адъюнкт-профессор электротехники и компьютеранаука и биотехника, говорит:«Эти бактериофаги разработаны в способе, которым это является относительно модульным. Вы можете взять геныи обменяйте их в и и получите функциональный бактериофаг, имеющий новые свойства."Он и его коллеги надеются, что система поможет сделать бактериофаги, убивающие бактерии закоторый нет никаких эффективных антибиотиков.

Они также видят, что он полезен в других областях — например, «редактирует» смешанное населениебактерии, такие как найденные в пищеварительном тракте. Человеческий пищеварительный тракт является родиной триллионовбактериальные клетки.

Некоторые разновидности в этом микробиоме пищеварительного тракта являются дружественными и помогают перевариванию,но другие вызывают болезнь.Удар пищеварительного тракта с антибиотиками, чтобы убить плохие бактерии также убил бы товарищескую встречу. Существует потребность в инструменте, входящем и выборочно убивающем только плохие.

«Антибиотики могут уничтожить много хорошей флоры в Вашем пищеварительном тракте», объясняет профессор Лу.«Мы стремимся создавать эффективный и методы узкого спектра для планированияинфекционные агенты."Профессор Лу говорит сначала, что они планируют удалить определенных членов бактериальных колоний, чтобы видетькакую роль они играют в микробиоме пищеварительного тракта. Тогда:«В дальнейшей перспективе Вы могли проектировать определенный бактериофаг, убивающий тот вирус, но не убивающийдругие, но больше информации о микробиоме необходим, чтобы эффективно проектироватьтакие методы лечения."

Стандартизированные генетические леса для настройки бактериофагов более быстроМного бактериофагов сделаны из главной области, приложенной к хвосту, запирающемуся нацель.

Для их исследования команда начала с семьи бактериофагов, известных как T7. Они естественнонападите на Кишечную палочку. Путем обмена генов в хвосте они создали бактериофаги та цельнесколько типов бактерий.«Вы храните большинство бактериофага тем же и всем, что Вы изменяете, область хвоста,который диктует, какова его цель», говорит профессор Лу.

До сих пор единственные бактериофаги, одобренные Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA), были длялечение продуктов питания. Например, одобренные FDA очищенные бактериофаги могут использоваться в качестве антимикробной добавки вготовое к употреблению мясо и продукты домашней птицы, чтобы защитить от Листерии.

Изоляция естественных бактериофагов, подходящих для медицинского использования от сточных вод и почвы,утомительный и длительный. Кроме того, потому что различные типы изменили геноморганизации и жизненные циклы, они ставят проблему перед разрешением надзорного органа и клиническийиспользовать.Путем создания стандартизированных генетических лесов для их бактериофагов верит команда MITони создали более обтекаемый процесс, где Вы только должны обменять несколько генов кточно настройте бактериофаги, чтобы искать различные цели.

Исследователи искали базы данных геномов бактериофага, чтобы счесть последовательности тем кодексом дляхвост T7, который известен как gp17. Как только они нашли их, они тогда создали новый путь кгенетически спроектируйте геном T7, чтобы сделать обмен менее трудоемкого.Они нашли, что вставка вирусного генома в дрожжевую клетку — где он сидит как«искусственная хромосома» вместе с собственным геномом дрожжей — делает его более доступным длягенный обмен, как профессор Лу объясняет:«Как только у нас был тот метод, он позволил нам очень легко идентифицировать гены тот кодекс дляхвосты и инженер их или обменивают их в и из других бактериофагов. Вы можете использовать то жетехническая стратегия много раз, так, чтобы упростил тот технологический процесс в лаборатории."

В исследовании команда MIT показала, что они могли спроектировать бактериофаги, предназначающиеся для штаммов Грамотрицательных бактерий, включая Иерсинию, Klebsiella и E. coli.Существует немного новых антибиотиков против Грамотрицательных бактерий, включающих микроорганизмы этовызовите многих человеческие дыхательные, мочевые, и желудочно-кишечные заболевания, такие как пневмония,гастрит, сепсис и болезнь Легионеров.’Большой шаг в развитии методов лечения бактериофага’

Новая система смешивания и подгонки также преодолевает другую трудность с использованием бактериофагов, чтобы лечитьболезнь. Бактериофаги имеют тенденцию заражать ограниченное число бактериальных штаммов, таким образом находя праводля определенных болезней занимают время, и даже тогда они могут не существовать.Дэвид Бикард, микробиолог в Енститю Пастере в Париже, Франция, кто не был вовлечен висследование, комментирует работу:«Это — большой шаг в развитии методов лечения бактериофага с предсказуемымрезультаты и хорошая демонстрация того, что синтетические подходы биологии принесут к медицинев ближайшем будущем."Команда также планирует создать бактериофаги для других заявлений, таких как распыление зерновых культур илидезинфекция еды.

Поскольку бактериофаги основывались бы на идентичных генетических лесах, они должнызначительно ускорьте процесс разрешения надзорного органа, профессор Лу завершает.Исследование следует один другой сообщившей командой MITранее в этом году.

В том исследовании исследователи спроектировали частицы, названные phagemids, чтобы войти и убить бактерии, не разрывая их такони не выпускают токсинов, которые могут произвести противные побочные эффекты.


Добавить комментарий