I mellomtiden, alternativene for behandling av infeksjoner av disse bakteriene minker, bekrefter legenes og forskernes bekymringer for slutten av antibiotikaalderen.
Vi visste at det kom til å bli et problem tidlig. I utgangspunktet så snart penicillin ble oppdaget, noen år senere ble det rapportert at det var en resistent organisme. "
Irene Chen, UC Santa Barbara kjemi- og biokjemiprofessor
Takket være faktorer som horisontal genoverføring og rask reproduksjon, organismer som gramnegative bakterier er i stand til å utvikle seg raskere enn vi kan produsere antibiotika for å kontrollere dem.
Så Chen og hennes forskergruppe søker alternativer til antibiotika, i en økende innsats for å avskaffe strømmen av uhelbredelige bakterielle infeksjoner. I sitt arbeid, gruppen har slått til bakteriofager, en naturlig forekommende gruppe av virus som koloniserer på bakterier.
"Det er deres naturlige funksjon, egentlig, å vokse videre og drepe bakterier, "sa Chen, forfatter av et papir som vises i Prosedyrer fra National Academy of Sciences . Ved å dra nytte av bakteriofagernes evne til å sette seg inn på bestemte bakterier uten å skade resten av mikrobiomet, forskerne var i stand til å bruke en kombinasjon av gull-nanoroder og nær-infrarødt lys for å ødelegge selv multiresistente bakterier uten antibiotika.
Fagterapi er ikke nytt, Sa Chen. Faktisk, den har blitt brukt i det tidligere Sovjetunionen og Europa i omtrent et århundre, selv om de i stor grad blir sett på som siste utvei alternativer til antibiotika. Blant de uløste problemene med fagterapi er den ufullstendige karakteriseringen av fagens biologi - en biologi som kan tillate utilsiktede konsekvenser på grunn av fagens egen raske utvikling og reproduksjon, samt potensielle giftstoffer som virusene kan bære. Et annet problem er alt-eller-ingenting-aspektet ved fagterapi, la hun til.
"Det er vanskelig å analysere effekten av en fagbehandling, "sa hun." Du kan se at det fungerer helt, eller du kan se det mislykkes helt, men du har ikke den typen doserespons du ønsker. "
For å overvinne disse utfordringene, Chen -laboratoriet utviklet en metode for kontrollert fagterapi.
"Det vi gjorde var å konjugere fagene til gull -nanoroder, "forklarte hun. Disse" phanorods "ble påført bakterier på in vitro kulturer av pattedyrceller og deretter utsatt for nær-infrarødt lys.
"Når disse nanorodene er fotoopphissede, de oversetter energien fra lys til varme, "Sa Chen, "og det skaper veldig høye lokale temperaturer."
Varmen er nok til å drepe bakteriene, og det dreper også fagene, forhindre uønsket videre utvikling. Resultatet er et guidet missil med målrettet fagterapi som også gir mulighet for doseringskontroll. Laboratoriet fant suksess med å ødelegge E. coli, P. aeruginosa og V. cholerae - menneskelige patogener som forårsaker akutte symptomer hvis de ikke blir kontrollert. De var også i stand til å ødelegge X. campestris, en bakterie som forårsaker råte i planter.
I et samarbeid med UC Santa Barbara maskiningeniør Beth Pruitt, laboratoriet bestemte at mens varmen med hell ødela bakterier og fag, mer enn 80% av pattedyrcellekulturen under bakteriefilmen overlevde.
"Dette spørsmålet om hvorvidt det skader pattedyrvev er veldig viktig, "Chen sa." Arbeid innen nanoteknologi og nanomedisin som behandler bakterielle infeksjoner indikerer at når det er ikke-målrettet, det belaster virkelig det omkringliggende vevet. "
Laboratoriet planlegger å undersøke andre mulige fager for å motvirke andre bakterier, muligens konstruere en fototermisk metode som kan behandle flere bakterielle infeksjoner.
Leverfunksjon kan være viktig for Alzheimers sykdom
Irritabel tarmsykdom øker risikoen for demens
Matematisk modell avslører risikoen for SARS-CoV-2-infeksjon etter fekal mikrobiotatransplantasjon
Er coronavirus spredt gjennom avføring?
Type bakterier i øvre luftveier kan påvirke alvorlighetsgraden av astma
Hvorfor trenger jeg en koloskopi?
Sterkt mikrobiom tidlig i livet knyttet til færre luftveisinfeksjoner
Det er kolonier av mikroskopiske bakterier i forskjellige deler av menneskekroppen, inkludert nesen, munn, tarm, og lungene. Samlet sett, disse bakteriene er kjent som kroppens mikrobiota. Studier h
Husholdningsdesinfeksjonsmidler kan bidra til fedme hos barn
Kanadiske forskere har vist at vanlige husholdningsrengjøringsprodukter kan gjøre barn overvektige ved å forårsake endringer i tarmmikrofloraen. Sergey Mironov | Shutterstock Forskerne s
Genetisk risiko for autoimmunitet kan være knyttet til forskjeller i tarmmikrobiomet
Barn med økt genetisk risiko for type 1 diabetes har forskjellige tarmmikrobiomer enn de med lav risiko, en ny studie funnet. Et team av forskere ved Linköpings universitet i Sverige og University o