Технология доставки ДНК в борьбе с устойчивыми к антибиотикам бактериями

Устойчивость к противомикробным препаратам (antimicrobial resistance) — одна из крупнейших угроз глобальному здоровью по данным ВОЗ (WHO). Ежегодно она становится причиной 700 000 смертей, и без вмешательства эта цифра может вырасти до 10 миллионов в год к 2050 году.

Исследователи из Тель-Авивского университета разработали технологию, облегчающую доставку ДНК в устойчивые к лекарствам бактериальные патогены для их последующего манипулирования. Работа расширяет возможности использования бактериофагов — основных инструментов для введения ДНК в патогенные бактерии с целью нейтрализации их активности. Ключевая инновация заключается в том, что один тип бактериофага можно адаптировать к широкому спектру бактерий, что ускорит разработку потенциальных лекарств.

Исследованием руководил профессор Уди Кимрон из Департамента клинической микробиологии и иммунологии. Команда также включала докторов Идо Йосефа, Моран Горен, Реа Глобус и Шахар Мольшански. Результаты опубликованы в журнале Molecular Cell.

Методология:

• Учёные генетически модифицировали бактериофаги, чтобы они несли целевую ДНК вместо собственного генома.
• Были созданы комбинации наночастиц от разных бактериофагов, что привело к появлению гибридов, способных распознавать новые бактерии, включая патогенные.
• С помощью направленной эволюции (directed evolution) были отобраны гибридные частицы с оптимальной эффективностью доставки ДНК.

Значение и перспективы:

По словам профессора Кимрона, технология представляет собой важную веху, поскольку открывает множество ранее недоступных возможностей для манипуляций с ДНК бактерий, включая:

• Повышение чувствительности патогенов к антибиотикам.
• Уничтожение патогенов или отключение их факторов вирулентности.
• Изменение человеческого микробиома (microbiome) путём замены вирулентных бактерий на авирулентные, а устойчивых к антибиотикам — на чувствительные.
• Воздействие на патогены в окружающей среде.

На технологию подана патентная заявка. В настоящее время ведутся работы по созданию продуктов, которые будут использовать эту платформу для доставки ДНК в бактериальные патогены, делая их авирулентными и чувствительными к антибиотикам.