Alternativ til antibiotika - Hvordan dreper bakteriofager bakterielle superbugs?

Alternativ til antibiotika - Hvordan dreper bakteriofager bakterielle superbugs?

Et forskningssamarbeid med Monash University har gjort en spennende oppdagelse som til slutt kan føre til målrettede behandlinger for å bekjempe medikamentresistente bakterieinfeksjoner, en av de største truslene mot global helse.

En spennende oppdagelse som til slutt kan føre til målrettede behandlinger for å bekjempe medikamentresistente bakterieinfeksjoner

Studien, ledet av førsteamanuensis Fasséli Coulibaly fra Monash Biomedicine Discovery Institute og professor Trevor Lithgow, er publisert i Nature Communications. Den beskriver bruken av høyoppløselig avbildning for å oppdage hvordan virus kalt fager kan angripe og drepe Salmonella typhi, det forårsakende middelet til tyfusfeber, og for å gi forskere en ny forståelse av hvordan de kan brukes i den pågående kampen mot antibiotikaresistens (AMR).

Studien var et samarbeid mellom forskere ved Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI), Monash University Center for å påvirke AMR og University of Cambridge.

Utrolig "koreografi"

Det de så var en utrolig "koreografi" av fagene da de samlet hovedkomponentene i partiklene sine: et hode fylt med viralt DNA og en hale som ble brukt til å infisere bakteriene.

"Vi så hvordan partikkelens byggesteiner låses sammen i en komplisert koreografi. På molekylært nivå svinger armene ut og krøller seg rundt hverandre for å danne en kontinuerlig kjede som støtter fagens hode," sa førsteamanuensis Coulibaly.

"Denne stive kjedeposten gir ytterligere beskyttelse for fagens DNA. Overraskende nok, er halen derimot fortsatt fleksibel. Den kan bøye seg og ikke bryte når den fanger bakteriene og til slutt injiserer dem med fag -DNA."

Fager er en klasse av virus som infiserer bakterier

Fager er en klasse av virus som infiserer bakterier, og hver fag er spesifikk for den typen bakterier den kan drepe. Fager kan renses til det punktet hvor de er godkjent av FDA for å behandle mennesker med bakterieinfeksjoner. Dokumenterte suksesser er oppnådd i USA, Europa og nylig Australia.

Ved Monash University takler senteret for å påvirke AMR disse problemene og studere hvilke typer fag som trengs for nye "fagterapier" for å behandle bakterieinfeksjoner.

"Dette funnet vil hjelpe oss med å overvinne et av de mest kritiske hindringene i fagterapier, nemlig en presis forståelse av hvordan fager fungerer for å forutsi og nøyaktig velge den beste fagen for hver pasientinfeksjon på forhånd," sa professor Lithgow.

"Det kan bidra til å skifte fagterapier fra medfølende bruk, der alle andre behandlingsalternativer er utmattet, til mer utbredt klinisk bruk."

Antimikrobiell resistens (AMR) er en av de største truslene mot global helse

Antibiotikaresistens (AMR) er en av de største truslene mot global helse, matsikkerhet og økonomisk utvikling. Det er en presserende helse og humanitær krise i Asia som vokser i alvorlighetsgrad over hele verden.

AMR påvirker alle aspekter av samfunnet og er drevet av mange sammenhengende faktorer, inkludert overforbruk av antibiotika og den raske tilpasningsevnen til bakterier for å utvikle seg til medikamentresistente former. Det er mange grupper som er utsatt for AMR-infeksjoner, inkludert Covid-19 pasienter som har åndedrettsvern, mødre og barn under fødsel, kirurgiske pasienter, personer med kreft og kroniske sykdommer og eldre.

De første forfatterne av denne studien, Dr. Joshua Hardy og Dr. Rhys Dunstan, brukte Ramaciotti Center for kryo-elektronmikroskopi ved Monash University, Monash Molecular Crystallization Facility og den australske synkrotronen for strukturbestemmelse.