Найдено мощное оружие против супербактерий
Устойчивые к антибиотикам супербактерии становятся глобальной проблемой — и сами по себе, и в силу увеличению смертности от других излечимых заболеваний. Эффективным оружием против них могут быть бактериофаги — вирусы, заражающие возбудителей инфекций.
Болезнетворные микробы, между тем, неплохо защищены иммунитетом. Его работу на примере эпидермальных стафилококков исследовали в Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне.
Эти микробы, живущие на коже каждого человека и не представляющие для него опасности, пока его иммунитет в порядке, используют несколько систем защиты от фагов CRISPR-Cas. Самая сложная нацелена сразу на и ДНК-, и на РНК-захватчиков, кроме того, в случае попыток заражения она привлекает нуклеазы «домашнего хозяйства» — ферменты, в норме предназначенные для других целей.
Микробиолог Асма Хатум-Аслан собрала при помощи своих студентов большую коллекцию бактериофагов — и по их способностям преодолевать иммунитет микробов был обнаружен новый анти-CRISPR-белок. Об этом открытии рассказывает статья в Nucleic Acids Research.
По мнению исследователей, этот белок, получивший обозначение AcrIIIA1, отвлекает на себя те самые нуклеазы «домашнего хозяйства», препятствуя разрушению генов фага.
«Если вы бросите поврежденную РНК в эти нуклеазы в качестве отвлечения, у них будет что пожевать. Тем временем фаг успевает завершить свою репликацию и сбежать», — объясняет Хатум-Аслан.
В ее лаборатории нашли ген, ответственный за синтез AcrIIIA1. Созданные с его применением фаги станут новым словом в борьбе с супербактериями. Некоторые уже проверяют на практике.
«Недавно мы связались с хирургом-ортопедом в Питтсбурге и отправили ему несколько наших диких фагов S. epidermidis для лечения пациентов с инфекциями в их медицинских имплантатах», — сообщила микробиолог.
Несмотря на многообещающие результаты, до рутинного применения метода еще далеко — слишком надежно супербактерии противостоят нападению. Чтобы лучше понять работу комплекса противовирусной защиты стафилококков, ученые исследовали более 1000 штаммов S. aureus и S. epidermidis.
Сделанные в этом исследовании открытия описаны в Nature Communications. У бактерий нашли, в частности, участки генов, которые могут вырезать себя из генома и вставлять себя обратно в качестве отдельного дискретного элемента, а также передаваться другой бактерии в процессе горизонтального переноса генов. Они обеспечивают микробам защиту не только от фагов, но и от антибиотиков, результатом чего стало появление метициллинрезистентного золотистого стафилококка, который вызывает плохо поддающиеся излечению пневмонии и сепсис.
Асма Хатум-Аслан выразила надежду на разработку бактериофагов, которые будут оставаться эффективными еще долгие годы.
