Dö, bakterier!

Den globala ökningen av antibiotikaresistens är ett växande hot mot folkhälsan, men ansträngningarna att utveckla nya antibiotika håller inte jämna steg med ökningen av mikrobiell resistens.

Nu har forskare vid MIT, Broad Institute vid MIT och Harvard och Harvard University konstruerat partiklar som kallas fagemider, som kan producera toxiner som är dödliga för riktade bakterier.

Bakteriofager – virus som infekterar och dödar bakterier – har använts i många år för att behandla infektioner i före detta Sovjetunionen. Till skillnad från traditionella bredspektrumantibiotika riktar dessa virus sig mot specifika bakterier utan att skada kroppens normala mikroflora.

Men de kan också orsaka skadliga biverkningar, säger James Collins, professor i medicinsk teknik, som lett forskningen. Bakteriofager dödar bakterier genom att lysera cellen eller få den att spricka, säger han. Men detta kan leda till frisättning av otäcka gifter från cellen. Det kan orsaka sepsis eller till och med dödsfall.

Collins och kollegor hade redan konstruerat bakteriofager för att uttrycka proteiner som inte sprängde cellerna utan istället ökade effektiviteten av antibiotika som levereras samtidigt. Med utgångspunkt från det arbetet använde de syntetiska biologitekniker för att utveckla fagemider. Dessa partiklar infekterar bakterier med små DNA-molekyler som kallas plasmider, som kan replikera oberoende inuti en värdcell. Väl inne i cellen producerar plasmiderna antimikrobiella peptider och bakteriella toxiner som stör cellulära processer såsom bakteriell replikation, vilket gör att cellen dör utan att spricka upp.

Fagemiderna kommer bara att infektera en specifik art av bakterier, vilket resulterar i ett mycket riktat system. Du kan använda detta för att döda mycket specifika arter av bakterier som en del av en infektionsterapi, samtidigt som du skonar resten av mikrobiomet, säger Collins.

Dölj