杀死有害细菌的研究人员开发一个新的手段

抗生素耐药性的全球增长是一个日益增长的威胁公众健康,损害我们抗击致命感染如结核病的能力。

更重要的是,努力开发新的抗生素没有跟上这种增长在微生物耐药性,导致迫切需要解决细菌感染的新方法。

在网上发表的一篇论文中,研究人员在麻省理工学院,麻省理工和哈佛,哈佛大学透露,他们已经开发出一种新的手段,杀死有害细菌。

研究人员设计的粒子,称为“phagemids”,能产生致命的目标细菌毒素。

Phagemid质粒感染目标细菌

噬菌体病毒感染并杀死细菌,多年来一直用于治疗感染那些在前苏联等国家。与传统的广谱抗生素,这些病毒瞄准特定细菌在不伤害身体的正常的微生物群落。

但是噬菌体也会导致有害的副作用,根据詹姆斯·柯林斯terme教授医学工程和科学在麻省理工学院的生物工程和医学工程和科学研究所,谁领导了这项研究。

“噬菌体杀死细菌溶解细胞,或使其破裂,”柯林斯说。“但这是有问题的,因为它可能会导致从细胞释放的毒素。”

这些毒素会导致败血症甚至死亡在某些情况下,他说。

在先前的研究中,柯林斯和他的同事们设计的噬菌体表达蛋白质,实际上并没有破裂的细胞,而是增加抗生素的有效性,同时交付。

建立在这个早期的作品,研究人员着手开发一种相关技术,将目标和杀死特定的细菌,没有破裂的细胞并释放其内容。

研究人员利用合成生物学技术来开发一个平台的粒子称为phagemids。这些粒子用小感染细菌DNA分子被称为质粒,它能够复制独立在一个宿主细胞。

一旦进入细胞中,质粒是设计来表达不同的蛋白质或肽分子短链氨基酸组成——有毒的细菌,柯林斯说。

“我们系统地测试不同的抗菌肽和细菌毒素,并证明当你把这些phagemids内,你可以杀死绝大多数细胞内一种文化,”他说。

表达了毒素旨在破坏不同的细胞过程,如细菌复制,导致细胞死亡而不破裂。

phagemids还只感染一个特定种类的细菌,导致在一个具有高度针对性的系统中,柯林斯说。

“你可以用它来杀死特定种类的细菌的感染治疗,而保留其余的微生物,“他说。

当研究人员监测细菌的反应与phagemids重复再感染,他们没有见证重大阻力粒子的迹象。“这意味着你可以做多次phagemids交货,为了得到更有效的治疗,”他说。

这与重复感染噬菌体,那里的研究人员发现,细菌并产生抗药性。

尽管柯林斯承认,细菌将最终产生耐药性任何被放置在他们身上的压力,研究表明,它可能需要更长的时间来产生耐药性phagemids比传统噬菌体治疗,他说。

“鸡尾酒”不同phagemids可以给病人治疗的非保密感染,以类似的方式使用的广谱抗生素。

但他们更有可能与快速诊断工具一起使用,目前在发展,这将允许医生治疗特定的感染,柯林斯说。“你首先运行一个快速诊断测试来确定病人的细菌,然后给适当的phagemid杀死病原体,”他说。

研究人员正计划扩大平台通过开发一个广泛的phagemids。迄今为止,他们尝试了一组phagemids特定于大肠杆菌,但现在希望创造粒子能够杀死病原体和梭状芽胞杆菌等到了细菌cholerea弧菌。

的这篇论文表明,利用合成生物学修改噬菌体的基因,使之更有害病原体会导致更有效的抗菌粒子比经典方法,阿方索Jaramillo说,沃里克大学的合成生物学教授,他并没有参与这项研究。

“合成基因设备结合噬菌体作为运载工具允许系统方法重组致病性细菌死亡,”Jaramillo说。“关注nonreplicative噬菌体也非常合适的,因为这些粒子更可行的应用于人类,因为他们并不认为转基因生物,”他说。

研究人员研发出一种新形式的噬菌体疗法可能成为未来的抗生素,他补充道。