Alternativa antibioticima - Kako bakteriofagi ubijaju bakterijske superbakterije?

Alternativa antibioticima - Kako bakteriofagi ubijaju bakterijske superbakterije?

Istraživačka suradnja sa Sveučilištem Monash došla je do uzbudljivog otkrića koje bi na kraju moglo dovesti do ciljanih tretmana za borbu protiv bakterijskih infekcija otpornih na lijekove, jedne od najvećih prijetnji globalnom zdravlju.

Uzbudljivo otkriće koje bi na kraju moglo dovesti do ciljanih tretmana za borbu protiv bakterijskih infekcija otpornih na lijekove

Studija, koju su vodili izvanredni profesor Fasséli Coulibaly s Monash Biomedicine Discovery Institute i profesor Trevor Lithgow, objavljena je u Nature Communications. Opisuje korištenje slika visoke razlučivosti kako bi se otkrilo kako virusi zvani fagi mogu napasti i ubiti Salmonella Typhi, uzročnika trbušnog tifusa, te kako bi znanstvenicima dali novo razumijevanje kako se mogu koristiti u tekućoj borbi protiv rezistencije na antibiotike (AMR).

Studija je nastala u suradnji između istraživača na Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI), Monash University Center to Impact AMR i Sveučilišta u Cambridgeu.

Nevjerojatna “koreografija”

Ono što su vidjeli bila je nevjerojatna "koreografija" faga dok su sastavljali glavne komponente svojih čestica: glavu ispunjenu virusnom DNK i rep koji je korišten za zarazu bakterija.

"Vidjeli smo kako se građevni blokovi čestice isprepliću u kompliciranoj koreografiji. Na molekularnoj razini, krakovi se izvijaju i savijaju jedan oko drugoga kako bi formirali kontinuirani lanac koji podupire glavu faga", rekao je izvanredni profesor Coulibaly.

"Ovaj kruti lančani oklop pruža daljnju zaštitu za DNK faga. Iznenađujuće, rep, s druge strane, ostaje fleksibilan. Može se saviti i ne slomiti dok hvata bakterije i na kraju im ubrizgava DNK faga."

Fagi su klasa virusa koji inficiraju bakterije

Fagi su klasa virusa koji inficiraju bakterije, a svaki je fag specifičan prema vrsti bakterije koju može ubiti. Fagi se mogu pročistiti do te mjere da ih odobri FDA za liječenje ljudi s bakterijskim infekcijama. Dokumentirani uspjesi postignuti su u SAD-u, Europi i nedavno u Australiji.

Na Sveučilištu Monash, Center to Impact AMR bavi se ovim problemima i proučava vrste faga potrebne za nove "fagne terapije" za liječenje bakterijskih infekcija.

"Ovo otkriće pomoći će nam da prevladamo jednu od najkritičnijih prepreka u terapijama s fagima, naime precizno razumijevanje načina na koji fagi rade kako bismo unaprijed predvidjeli i točno odabrali najbolji fag za svaku infekciju pacijenta", rekao je profesor Lithgow.

"To bi moglo pomoći u prelasku fagnih terapija iz suosjećajne uporabe, gdje su sve druge mogućnosti liječenja iscrpljene, na rašireniju kliničku uporabu."

Antimikrobna rezistencija (AMR) jedna je od najvećih prijetnji globalnom zdravlju

Otpornost na antibiotike (AMR) jedna je od najvećih prijetnji globalnom zdravlju, sigurnosti hrane i gospodarskom razvoju. To je hitna zdravstvena i humanitarna kriza u Aziji koja postaje sve ozbiljnija u cijelom svijetu.

AMR utječe na sve aspekte društva i pokreću ga mnogi međusobno povezani čimbenici, uključujući prekomjernu upotrebu antibiotika i brzu prilagodljivost bakterija da evoluiraju u oblike otporne na lijekove. Mnogo je skupina u riziku od AMR infekcija, uključujući pacijente s COVID-19 koji nose respiratore, majke i djecu tijekom poroda, kirurške pacijente, osobe s rakom i kroničnim bolestima te starije osobe.

Prvi autori ove studije, dr. Joshua Hardy i dr. Rhys Dunstan, koristili su Ramaciotti centar za krioelektronsku mikroskopiju na Sveučilištu Monash, Molecular Crystallization Facility Monash i australski sinkrotron za određivanje strukture.