06.02.2013

 "Супербактерии" потерпели первое поражение от генных инженеров


Феномен устойчивости бактериальных штаммов к антибиотикам (антибиотикорезистентность) в последнее время становится настоящим бичом, как для медицины в целом, так и для больничных стационаров.

Такая устойчивость может развиваться в результате естественного отбора путём случайных мутаций бактерий или как результат воздействия на них антибиотиков. Также микроорганизмы способны передавать генетическую информацию о резистентности к определённым препаратам своим "соседям", которые не являются их прямыми потомками (то есть путём горизонтального переноса генов). Кроме того, резистентность к антибиотикам у бактерий может быть создана искусственно: методом генетической трансформации.

Как ни крути, результат один − микроорганизмы успешно приспосабливаются ко всевозможным препаратам и становятся к ним невосприимчивы, что приводит к возникновению всё новых очагов сверхопасной бактериальной инфекции. В околонаучных кругах такие микроорганизмы получили прозвище "супербактерий".

В сложившейся ситуации учёные из Института Висса (Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering) и их коллеги из Бостонского университета (Boston University) не стали создавать очередной удивительный антибиотик, а пошли по другому пути. Исследователи вмешались в метаболизм (обмен веществ в живом организме) кишечной палочки (Escherichia coli) и сделали её более восприимчивой к существующим препаратам.

"Сейчас мы критически нуждаемся в новых стратегиях борьбы с бактериями, которые бы повысили эффективность действия арсенала антибиотиков", − рассказывает руководитель исследования Джим Коллинз (Jim Collins).

Для решения намеченной задачи исследователи сосредоточились на малоизученном и вместе с тем ключевом бактериальном метаболическом процессе, так называемом производстве активных форм кислорода (АФК).

Дело в том, что в ходе нормального обмена веществ в организме бактерий происходит образование таких АФК, как супероксид и перекись водорода. Микроорганизмы, разумеется, успешно справляются с переработкой и выводом этих соединений. Однако в случае слишком большого присутствия АФК в клетке последние вызывают её серьёзные повреждения и даже гибель.

К сожалению, на данный момент точные генетические механизмы, которые отвечают за выработку АФК у кишечной палочки, остаются неизвестными. Но это не смутило исследователей, и они использовали для решения своих задач компьютерную классическую модель обмена веществ E.coli. Доктор Коллинз и его команда добавили к ней сотни химических реакций, которые могли бы привести к повышению уровня АФК в клетке.

После этого исследователи удаляли из модели различные гены, которые вовлечены в процесс образования АФК, и, в конце концов, вычислили самую эффективную генно-инженерную комбинацию.

Затем учёные уже на реальных бактериях показали, что увеличение выработки АФК самой клеткой приводит к её существенному ослаблению, что делает её беззащитной перед действием антибиотиков. Для этого Коллинз и его коллеги удалили у микроорганизмов ряд генов, что привело к увеличению естественного производства АФК, и обработали их антибиотиками и биоцидами. Для этой операции были выбраны вещества, убивающие бактерии посредством повышения уровня АФК в клетке.

В пресс-релизе института Висса исследователи заключают, что результат оказался победоносным, и от устойчивости к препаратам у E.coli не осталось и следа. По сути, бактериальный метаболизм "вошёл в резонанс" с действием антибиотиков, что в конечном итоге и уничтожило микроорганизмы.

Теперь перед командой Коллинза стоит множество новых задач. В частности, исследователям предстоит разобраться, какие именно вещества провоцируют увеличение выработки АФК бактериальными клетками. Кроме этого, учёные планируют опробовать свой уникальный подход на других устойчивых к антибиотикам микроорганизмах.

Исследователи не без основания считают, что им удалось выиграть одно сражение в войне против устойчивых к антибиотикам "супербактерий". Теперь только время покажет, будет ли этот

подвиг переломным моментом в этой борьбе, и зародит ли он надежду на безоговорочную победу.

Результаты исследования были опубликованы в статье в журнале Nature Biotechnology.

Источник: "Супербактерии" потерпели первое поражение от генных инженеров




Другие новости:
  • 10 мифов о здоровой пище10 мифов о здоровой пище12.08.2008
    Говоря о пользе "здоровых" продуктов, продающихся в супермаркетах и в в магазинах здорового питания, очень легко ошибиться.
  • В борьбе за здоровье главное не вес, а талияВ борьбе за здоровье главное не вес, а талия12.08.2008
    Можно смотреться толстяком в плавках или купальном костюме и ждать, что с вами приключиться инфаркт. Однако, имея избыточный вес, по всем другим параметрам человек может быть совершенно здоровым.
  • Бактерии обезвредят изнутриБактерии обезвредят изнутри12.08.2008
    Чешские ученые раскрыли секрет структуры фермента, способного изменить ДНК бактерии.
  • Бананы помогут при высоком давленииБананы помогут при высоком давлении12.08.2008
    Как снизить риск заболевания? Для простого американца Норберта Патнэма в этом нет ничего сложного. Всего лишь два банана в день.
  • Секс-эксперты: Мастурбация полезна для здоровьяСекс-эксперты: Мастурбация полезна для здоровья13.08.2008
    В течение многих веков мастурбация подвергалась общественным гонениям и причислялась к одним из самых мерзких грехов.
  • Россияне стали больше куритьРоссияне стали больше курить13.08.2008
    Граждане России за год стали выкуривать вдвое больше сигарет, чем за десять лет до этого. А население страны стабильно падало.
  • В Израиле можно иметь детей и после смертиВ Израиле можно иметь детей и после смерти13.08.2008
    Более 350 жителей Израиля оформили так называемое "биологическое завещание", согласно которому они разрешают использовать свои половые клетки после их смерти.
  • Учёные нашли гены нервозности и беспокойстваУчёные нашли гены нервозности и беспокойства13.08.2008
    Люди, имеющие изменение гена, который регулирует медиатор гормона настроения допамина в мозге, в большей степени склонны к повышенному беспокойству и нервозности.
  • Разрушение памяти может избавить наркомана от зависимостиРазрушение памяти может избавить наркомана от зависимости13.08.2008
    А вы бы хотели, бросив курить, больше никогда не вернуться к этой вредной привычке? Теперь благодаря ученым из Кембриджского университета это весьма вероятно станет возможным.
  • Темный шоколад и черника противодействуют диабетуТемный шоколад и черника противодействуют диабету13.08.2008
    Темный шоколад и черника не только полезны для здоровья. Как показывают результаты только что опубликованного исследования ученых Каролинского института Стокгольма и Университета Эребру, эти два продукта способны противодействовать возникновению диабета и набору лишних килограммов.
 
  Copyright © RIN 2001-. *  Обратная связь