Alternativ till antibiotika - Hur dödar bakteriofager bakteriella superbugs?

Alternativ till antibiotika - Hur dödar bakteriofager bakteriella superbugs?

Ett forskningssamarbete med Monash University har gjort en spännande upptäckt som så småningom kan leda till riktade behandlingar för att bekämpa läkemedelsresistenta bakterieinfektioner, ett av de största hoten mot global hälsa.

En spännande upptäckt som så småningom kan leda till riktade behandlingar för att bekämpa läkemedelsresistenta bakterieinfektioner

Studien, ledd av lektor Fasséli Coulibaly från Monash Biomedicine Discovery Institute och professor Trevor Lithgow, publiceras i Nature Communications. Den beskriver användningen av högupplöst avbildning för att upptäcka hur virus som kallas fager kan attackera och döda Salmonella Typhi, det orsakande medlet för tyfoidfeber och för att ge forskare en ny förståelse för hur de kan användas i den pågående kampen mot antibiotikaresistens (AMR).

Studien var ett samarbete mellan forskare vid Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI), Monash University Center för att påverka AMR och University of Cambridge.

Otrolig "koreografi"

Det de såg var en otrolig "koreografi" av fagerna när de monterade huvudkomponenterna i deras partiklar: ett huvud fyllt med viralt DNA och en svans som användes för att infektera bakterierna.

"Vi såg hur partikelns byggstenar låses ihop i en komplicerad koreografi. På molekylnivå svänger armarna ut och krullar runt varandra för att bilda en kontinuerlig kedja som stöder fagens huvud," sade docent Coulibaly.

"Denna styva kedjepost ger ytterligare skydd för fagens DNA. Överraskande förblir svansen, å andra sidan flexibel. Den kan böja och inte bryta när det fångar bakterierna och i slutändan injicerar dem med fag -DNA."

Fager är en klass av virus som infekterar bakterier

Fager är en klass av virus som infekterar bakterier, och varje fag är specifik för den typ av bakterier den kan döda. Fager kan renas till den punkt där de godkänns av FDA för att behandla människor med bakterieinfektioner. Dokumenterade framgångar har uppnåtts i USA, Europa och nyligen Australien.

Vid Monash University hanterar centrum för att påverka AMR dessa problem och studerar de typer av fager som behövs för nya "fagterapier" för att behandla bakterieinfektioner.

"Detta konstaterande kommer att hjälpa oss att övervinna ett av de mest kritiska hinder i fagterapier, nämligen en exakt förståelse för hur fager fungerar för att förutsäga och exakt välja den bästa fagen för varje patientinfektion i förväg," sade professor Lithgow.

"Det kan hjälpa till att flytta fagterapier från medkännande användning, där alla andra behandlingsalternativ har uttömts, till mer utbredd klinisk användning."

Antimikrobiell resistens (AMR) är ett av de största hoten mot global hälsa

Antibiotikaresistens (AMR) är ett av de största hoten mot global hälsa, livsmedelssäkerhet och ekonomisk utveckling. Det är en akut hälsa och humanitär kris i Asien som växer i svårighetsgrad över hela världen.

AMR påverkar alla aspekter av samhället och drivs av många sammanhängande faktorer, inklusive överanvändning av antibiotika och bakteriernas snabba anpassningsförmåga att utvecklas till läkemedelsresistenta former. Det finns många grupper som riskerar för AMR-infektioner, inklusive covid-19-patienter som bär andningsskydd, mödrar och barn under förlossning, kirurgiska patienter, personer med cancer och kroniska sjukdomar och äldre.

De första författarna till denna studie, Dr. Joshua Hardy och Dr. Rhys Dunstan, använde Ramaciotti Center för kryo-elektronmikroskopi vid Monash University, Monash Molecular Crystallization Facility och Australian Synchrotron för strukturbestämning.