Kakmed.com » Новости медицины

Американские генетики натравили кишечную палочку на синегнойную в надежде решить проблему внутрибольничных инфекций

О синегнойной палочке (Pseudomonas aeruginosa) много говорят в контексте одной из главных проблем современной медицины — резистентности патогенных микробов к антибиотикам. Если пациенту в больнице внезапно становится плохо, и антибактериальные средства не срабатывают, то обычно главным подозреваемым становится именно “синегнойка” — агрессивный обитатель хирургических отделений. Справиться с этой псевдомонадой, считающейся “шибко умной”, порой очень непросто. Больных хоронят тысячами. Варианты решения проблемы появляются в различных НИИ десятками.

Жертвы госпитальных инфекций

В очередной попытке приструнить патоген, ученые из Массачусетского технологического института (МИТ) генетически модифицировали хорошо знакомую каждому микробиологу-практику бактерию E.Coli — кишечную палочку. Модифицировали так, что она “научилась” выслеживать синегнойку и убивать клетки ее доселе неуязвимых колоний, “обожающих” раны и абсцессы.

Разработкой безвредного для человека штамма кишечной палочки занималась группа профессора Рона Вайса (Ron Weiss, на фото ниже), специалиста в области синтетической биологии. “Бактериологическое оружие” Вайса находит клетки синегнойной палочки, грубо говоря, по запаху.

Профессор Рон Вайс

Организмы Pseudomonas aeruginosa общаются друг с другом внутри колонии с помощью различных сигнальных веществ. Характерным для синегнойной палочки секретом является соединение 3-оксододеканол-гомосеринлактон (3oC12HSL). Модифицированная E.Coli реагирует на это вещество, связываясь с ним особым протеином, и, обнаружив псевдомонаду, убивает ее с помощью яда, получившего название бактериоцин. Попадая внутрь клетки синегнойной палочки, подвижной и устойчивой к большинству антибиотиков, бактериоцин разрушает ее ДНК.

Кишечная палочка отравляет синегнойку

На создание бактерии-воина чародеев из МИТ вдохновило обыденное поведение самих микробов. Профессор Вайс пишет, что с помощью бактериоцинов микроорганизмы регулируют численность своих популяций. Например, если отдельная бактерия испытывает дефицит питательных веществ, она производит и выделяет токсины, содержащие белковые вещества, которые перфорируют клеточные стенки бактерий. Каждый вид микробов может убивать собственным бактериоцином лишь себе подобных. Но в современных условиях удалось заставить кишечную палочку вырабатывать яд, предназначенный для возбудителя госпитальных инфекций. Такие токсины являются химерными, “знакомыми незнакомцами”, и синегнойная палочка пока не умеет вырабатывать к ним иммунитет.

Рон Вайс и его коллеги показали, что генетически модифицированная кишечная палочка в лабораторной жидкой культуре убивает “синегнойку”, не причиняя вреда себе, а также другим неопасным бактериям. Добавление концентрата “клеток-убийц” в культуру P. aeruginosa на агаре привело к замедлению роста колонии патогена на 97%.

До и после бактериологической атаки

То есть, идея расботоспособна, но ее воплощение требует множества оптимизаций до того, как можно будет говорить о клинических тестах. Во-первых, в пилотной версии новый штамм кишечной палочки недостаточно силён — для того, чтобы убить одну клетку псевдомонады, нужны усилия 100 тысяч клеток модифицированной E.Coli. Чтобы увеличить эффективность, надо заставить искусственный штамм вырабатывать гораздо больше нужных в работе белков — того, что входит в состав токсина, и того, который “вынюхивает” сигнальные молекулы резистентных патогенов.

Специалисты из МИТ считают, что теоретически возможно сделать лечебный штамм кишечной палочки в 20 раз сильнее опытного экземпляра. И тогда испытать на млекопитающих, а также подумать о возможных лекарственных формах пробиотиков.

Кишечная палочка наш друг

 

Автор: ГЧ06.07.2013

Вы можете оставить своё мнение о материале, воспользовавшись формой ниже.

Будьте корректны. Пишите по теме статьи. Не спамьте.

* - поле обязательно для заполнения

Стоит почитать:

  1. В Техасе вывели кишечную палочку, обожающую кофеин
  2. Кишечной палочкой по воспалению лёгких ударили учёные умы из Сингапура
  3. Коровий навоз способен сделаться источником неизлечимых инфекций
  4. Геморрой. Как решить деликатную проблему?
  5. Дыхательный тест на легочные инфекции проходит испытание на животных