Kontrolirana fag terapija za ciljanje patogena rezistentnih na lijekove

Rano smo znali da će to biti problem. U osnovi, čim je otkriven penicilin, nekoliko godina kasnije objavljeno je da postoji otporan organizam. "

Irene Chen, UC Santa Barbara profesor kemije i biokemije

Zahvaljujući čimbenicima kao što su horizontalni prijenos gena i brza reprodukcija, organizmi poput gram-negativnih bakterija mogu se razvijati brže nego što možemo proizvesti antibiotike za njihovu kontrolu.

Stoga Chen i njezina istraživačka skupina traže alternative antibioticima, u sve većem nastojanju da spriječi plimu neizlječivih bakterijskih infekcija. U svom radu, skupina se okrenula bakteriofagima, prirodna skupina virusa koji koloniziraju bakterije.

"To je njihova prirodna funkcija, stvarno, da raste i ubija bakterije, "rekao je Chen, autor rada koji se pojavljuje u Zbornik Nacionalne akademije znanosti . Iskorištavajući sposobnost bakteriofaga da uđu u specifične bakterije bez oštećenja ostatka mikrobioma, istraživači su uspjeli upotrijebiti kombinaciju zlatnih nanošipki i blizu infracrvenog svjetla kako bi uništili čak i bakterije otporne na više lijekova bez antibiotika.

Fag terapija nije nova, Rekao je Chen. Zapravo, koristi se u bivšem Sovjetskom Savezu i Europi oko jednog stoljeća, iako se na njih uglavnom gleda kao na alternativu antibioticima u posljednjoj instanci. Među neriješenim pitanjima terapije fazima je i nepotpuna karakterizacija biologije faga - biologije koja bi mogla dopustiti neželjene posljedice zbog brze evolucije i reprodukcije faga, kao i potencijalne otrove koje virusi mogu prenijeti. Drugi problem je aspekt fag terapije sve ili ništa, dodala je.

"Teško je analizirati učinak tretmana fagom, "rekla je." Možda ćete vidjeti da u potpunosti funkcionira ili ćete vidjeti da potpuno neuspješno, ali nemate onu dozu kakvu želite. "

Za prevladavanje ovih izazova, laboratorij Chen razvio je metodu kontrolirane fag terapije.

"Ono što smo učinili bilo je spojiti fage sa zlatnim nanošipkama, "objasnila je. Ovi" fanorodi "primijenjeni su na bakterije na kulturama in vitro stanica sisavaca, a zatim izložene bliskom infracrvenom svjetlu."

"Kad su ove nanošipke foto uzbuđene, prenose energiju iz svjetlosti u toplinu, "Chen je rekao, "a to stvara vrlo visoke lokalne temperature."

Toplina je dovoljna da ubije bakterije, i također ubija fage, sprječavajući svaku neželjenu daljnju evoluciju. Rezultat je navođena raketa ciljane fag terapije koja također omogućuje kontrolu doze. Laboratorij je uspio u uništavanju E. coli, P. aeruginosa i V. cholerae - ljudski patogeni koji uzrokuju akutne simptome ako se ne kontroliraju. Također su uspjeli uništiti X. campestris, bakterija koja uzrokuje truljenje biljaka.

U suradnji s inženjerom strojarstva UC Santa Barbara Beth Pruitt, laboratorij je utvrdio da, iako je toplina uspješno uništila bakterije i fag, preživjelo je više od 80% kulture stanica sisavaca ispod biofilma bakterija.

"Pitanje oštećuje li tkiva sisavaca vrlo je važno, "Chen je rekao." Rad u nanotehnologiji i nanomedicini u liječenju bakterijskih infekcija ukazuje na to da kada nije ciljano, doista opterećuje okolna tkiva. "

Laboratorij planira istražiti druge moguće fage za suzbijanje drugih bakterija, moguće inženjering fototermalne metode koja bi mogla liječiti više bakterijskih infekcija.

• Oftalmolozi s brda Sinaj dijele savjete za rano otkrivanje glaukoma
• Hrana selektivno utječe na crijevne mikrobe