У США розробили тест на основі генетично модифікованого бакетріофага для швидкого виявлення патогенної кишкової палички у воді. Подібні тести необхідні для запобігання поширенню кишкових інфекцій.

Цього року у США жертвами патогенного штаму E. coli O157: H7 стали понад 200 людей, п'ятеро з яких померли. Джерелом кишкової палички був салат Ромен ( Lactuca scariola longifolia ) з Арізони, на який збудник потрапив із забрудненої води, що використовується для зрошення.

Закон вимагає, щоб фермери надсилали до сертифікованих лабораторій зразки іригаційної води для тестування безпеки. Однак ці аналізи зазвичай займають 1-2 дні.

Нещодавно команда дослідників з Університету Айови та Global Good/Intellectual Ventures розробила чутливий тест для виявлення одного конкретного штаму кишкової палички у воді за 3 години*.

У бактеріофаг T7NLC, який специфічно розпізнає та знищує патогенний штам кишкової палички, було вбудовано репортерний ген – ген ферменту люциферази. При попаданні фага в бактерію ген починав експресуватися, яке продукт - фермент люциферази - світитися. За цим світінням можна визначити, чи є в розчині даний штам кишкової палички. До ферменту вчені приєднали спеціальний блок, здатний зв'язуватися з целюлозою для полегшення детекції ферменту.

Коли вчені додавали генетично модифікований бактеріофаг разом із целюлозними гранулами до води, забрудненої E. coli , фаги інфікували бактерії. Після експресії фагових білків та утворення нових фагових частинок бактеріальна клітина руйнувалася, фермент люцифераза виходив у розчин, де завдяки згаданому вище «блоку» «прилипав» до целюлозних гранул. Через 90 хв після змішування фагів із пробами вчені визначали кількість синтезованого ферменту. Такий підхід дозволяє швидко (менш ніж за 3 години) виявити кишкову паличку навіть у дуже низькій концентрації - менше 10 колонієутворюючих одиниць на 100 мкл. Усі попередні тест-системи на основі бактеріофагів вимагали значно більшого часу на аналіз.

Бактеріофаги – безпечні для людини агенти, які, завдяки високій специфічності, є перспективними засобами швидкого виявлення бактерій у різних середовищах.

* Hinkley TC, Garing S, Singh S, Le Ny A-LM та ін. Reporter bacteriophage T7NLC використовує novel NanoLuc: :CBM fusion for ultrasensitive detection of Escherichia coli in water // Analyst, 2018,143: 4074-4082 . DOI:10.1039/C8AN00781K