Вчені розробили повністю синтетичні віруси, здатні заражати бактерії, що викликають тяжкі захворювання, включаючи туберкульоз та проказу. Результати дослідження, опубліковані в журналі PNAS, відкривають нові можливості для боротьби з інфекціями, що є стійкими до антибіотиків.
Дослідження
Ці віруси, які називаються мікобактеріофагами, спочатку зустрічаються в природі і здатні вражати тільки мікобактерії — мікроорганізми, відповідальні за понад 1,5 мільйона смертей щорічно. Дослідники з Університету Піттсбурга синтетично створили такі фаги, повністю переписавши їхній генетичний код. Це дозволило видаляти непотрібні гени, додавати нові та створювати віруси із заданими властивостями.
Вчені використали кілька сучасних методів: синтез ДНК за допомогою ферменту TdT, який додає нові фрагменти нуклеотидів, технологію «Золоті ворота» для збирання генетичних ланцюжків та «перезавантаження» вірусних геномів у бактерії Mycobacterium smegmatis. В результаті були створені штучні фагові геноми (генетичний матеріал бактеріофага, вірусу, що вражає бактерії) завдовжки від 2 до 5 кілобаз, які зберігали здатність заражати клітини-хазяї.
Така технологія дає дослідникам можливість «перепроектувати» віруси під конкретні цілі, наприклад, зробити їх ефективнішими проти певних бактеріальних штамів або використовувати в діагностиці. Незважаючи на те, що створення одного геному поки що обходиться приблизно в 10 тисяч доларів США, вчені очікують, що вартість швидко знизиться.
Висновки
Туберкульоз з множинною лікарською стійкістю (МЛС-ТБ) є серйозною загрозою для охорони здоров’я. При цій формі хвороби збудник стає нечутливим до кількох видів ліків, що ускладнює лікування, підвищує ризик ускладнень та смертності.
Автори дослідження вважають, що синтетичні мікобактеріофаги можуть стати ключем до розробки нових методів лікування стійкого туберкульозу та інших хронічних інфекцій. Можливість контролювати структуру та функції вірусів відкриває майже необмежений потенціал для медицини майбутнього.