Фото дня: как вернуть антибиотикам их «чудесную» силу?
Ангина? Пневмония? Сепсис? Спокойствие, только спокойствие! Антибиотики уничтожат бактерию-возбудителя и спасут вашу жизнь! К сожалению, с каждым днем, вера человечества в чудесную силу антибиотиков имеет под собой все меньше оснований: все чаще врачи сталкиваются с микробами, устойчивыми к антибиотикам. Как преодолеть антибиотикорезистентность бактерий? Как вернуть антибиотикам их «чудесную» силу в борьбе с бактериальными инфекциями? Ответы на эти вопросы ищут ведущие научные лаборатории мира. Пока одни ученые заняты созданием новых эффективных антимикробных препаратов, другие ищут способы вернуть устойчивым микробам чувствительность к существующим антибиотикам.
Так, ученые из Университета Тель-Авива (Израиль) решили изъять из генома устойчивых к антибиотикам бактерий гены, отвечающие за эту самую устойчивость, и таким образом сделать бактерии вновь чувствительными к антибиотикотерапии. Для этого они использовали популярную ныне методику редактирования генов CRISPR/Cas9, известную как система «Криспер». «Криспер» может вырезать фрагмент ДНК в живой клетке в точно намеченном месте, что позволяет исследователю вырезать какой-либо ген и вставить на его место другую последовательность ДНК. Кстати, этот метод был использован в недавних экспериментах по изменению генома человеческого эмбриона.
Вырезав с помощью «Криспера» у кишечной палочки гены устойчивости к стрептомицину, ученые добились того, что бактерия стала чувствительна к антибиотику и погибала в содержащих его средах. К тому же она уже не могла передать ген устойчивости к стрептомицину другим бактериям. Ура! Однако, в мире полно устойчивых к срептомицину кишечных палочек. Как быть с ними? Как заменить «плохие» устойчивые на «хорошие» чувствительные? Израильские исследователи решили, что для этого нужно дать «хорошим» бактериям какое-нибудь преимущество перед «плохими», преимущество, которое поможет «хорошим» выжить в условиях, в которых «плохие» погибнут. С этой целью они внедрили в геном «хороших», чувствительных к антибиотикам, бактерий ген устойчивости к бактериофагу Т7 – природному врагу бактерий. В результате на средах, содержащих фаг T7, выживаемость «хороших» бактерий была в 10 тыс. раз выше, чем «плохих». Авторы работы полагают, что подобное преимущество поможет чувствительным к стрептомицину бактериям вытеснить в естественных условиях (например, в больницах) устойчивые к антибиотику штаммы, а в случае заболевания человека с ними будет легче справиться с помощью традиционных антимикробных средств.
*Yosef I, Manor M, Kiro R, Qimron U. Temperate and lytic bacteriophages programmed to sensitize and kill antibiotic-resistant bacteria // PNAS, Published online before print May 18, 2015, doi: 10.1073/pnas.1500107112
На фото: бактериофаг Т7 на поверхности бактерии (Escheriсhia coli); электронная микроскопия, увеличение 80000х
