Бактеріофаги використовують для лікування бактеріальних інфекцій уже понад століття, проте їхній терапевтичний потенціал у сучасній медицині залишається значною мірою нереалізованим. На тлі зростання антибіотикорезистентності як глобальної загрози нове дослідження описує технологічний прорив, здатний значно прискорити розробку фагових препаратів.

Дослідники з New England Biolabs (NEB®) та Єльського університету створили першу повністю синтетичну систему інженерії бактеріофагів для Pseudomonas aeruginosa — збудника з високим рівнем стійкості до антибіотиків. У роботі представлено швидший, безпечніший і значно універсальніший підхід до конструювання бактеріофагів, що ґрунтується на цифрових послідовностях ДНК, а не на використанні природно ізольованих вірусів.

Створення фагів із послідовностей ДНК

Нова система базується на платформі High-Complexity Golden Gate Assembly (HC-GGA), розробленій NEB, яка дозволяє збирати повні геноми бактеріофагів поза клітиною з коротких синтетичних фрагментів ДНК. У дослідженні команда сконструювала фаг P. aeruginosa з 28 синтетичних фрагментів і запрограмувала нові властивості шляхом точкових мутацій, вставок і делецій.

Серед генетичних модифікацій — заміна генів хвостових фібрил для зміни спектра бактеріальних хазяїв, а також вставка флуоресцентних репортерних генів, що дозволяють візуалізувати інфекційний процес у режимі реального часу. Завдяки збиранню фагів безпосередньо з цифрових послідовностей дослідники змогли вносити всі заплановані генетичні зміни за один етап.

«Навіть у найкращих умовах інженерія бактеріофагів була надзвичайно трудомісткою. Дослідники присвячували цілі кар’єри розробці методів модифікації окремих модельних фагів у бактеріальних клітинах», — зазначив Енді Сіккема, співавтор дослідження та науковий співробітник NEB. — «Цей синтетичний метод забезпечує технологічний стрибок у простоті, безпеці та швидкості, відкриваючи нові можливості для біологічних відкриттів і терапевтичних розробок».

Джерело: https://www.drugtargetreview.com/news/192439/scientists-develop-synthetic-bacteriophages-to-fight-drug-resistant-bacteria/