Віруси бактерій полегшили в мишей і кролів симптоми отруєння токсинами кишкової палички, тоді як лікування антибіотиками часто погіршує стан. Такого результату вдалося досягти завдяки тому, що всередину вірусів помістили інструмент CRISPR-Cas12, який вирізав ділянку геному, відповідальну за вироблення токсину. Хоча підхід ще потребує випробування на людях і визначення безпечної дози, він може стати методом прицільної боротьби з різними стійкими до антибіотиків бактеріями, не лише кишковою паличкою. Дослідження опублікували в журналі Science Translational Medicine.
Як віруси змусили боротися з бактеріями?
Науковці націлилися на штами кишкової палички (Escherichia coli), які виробляють шигатоксини. Інфекція цими штамами особливо небезпечна для дітей, у яких може викликати криваву діарею та навіть ниркову недостатність. При цьому антибіотики здатні провокувати активність гена, відповідального за вироблення шигатоксину. Тому натомість науковці використали інструмент генного редагування CRISPR-Cas12, щоб повністю вирізати цей ген із геному бактерій.
Оскільки підхід спрацював у культурі клітин, далі дослідники розробляли методи його доставки до бактерій в організмі хворих. Для цього використали природних ворогів бактерій — віруси бактеріофаги, які здатні прицільно проникати в бактеріальні клітини та вбудовуватися в їхній геном. Із допомогою цих вірусів науковці значно зменшили кількість клітин кишкової палички в організмі заражених мишей, а також зменшили прояви отруєння, скасували токсичні ефекти та посприяли відновленню епітелію кишківника в заражених новонароджених кроленят.
Як віруси бактерій використовують для боротьби з ними
🐁 Раніше завдяки CRISPR-Cas9, доставленій бактеріофагом, науковцям уже вдалося зробити неактивними штами кишкової палички в організмі мишей.
🐟 Комбінація бактеріофагів з антибіотиками поборола інфекцію мікоплазмами в організмі модельних рибок даніо-реріо.
🦠 Також за допомогою бактеріофагів науковці відновили чутливість до антибіотика в стійкої супербактерії.
🤯 Але навіть до терапії вірусами бактерії можуть стати стійкими, адже в них знайшли новий механізм захисту, який запускає самознищення зараженої клітини для запобігання поширенню фагів.