无极3平台研究人员创造出能够杀死有害细菌的工
2020-03-22 21:16
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研究人员创造出能够杀死有害细菌的工程颗粒

在该图示中,噬菌粒质粒感染靶细菌

对目标细菌致命的工程物质被称为噬菌粒,可有效抵抗细菌感染,同时消除传统疗法的有害副作用

全球抗生素耐药性的上升对公共卫生构成了日益严重的威胁,损害了我们抵抗致命感染如结核病的能力

更重要的是,开发新抗生素的努力未能与这种微生物抗药性的增长保持同步,导致迫切需要应对细菌感染的新方法

在《纳米快报》(nano letters)在线发表的一篇论文中,麻省理工学院,麻省理工学院和哈佛大学博德学院以及哈佛大学的研究人员表明,他们已经开发出一种杀死有害细菌的新方法

研究人员设计了被称为噬菌粒的颗粒,能够产生对目标细菌致命的毒素

感染并杀死细菌的噬菌体病毒已经在许多国家(例如前苏联)中用于治疗感染

与传统的广谱抗生素不同,这些病毒以特定细菌为目标,而不会损害人体正常的菌群

抗菌噬菌粒构建概述

首先将噬菌粒质粒转化为带有辅助质粒的生产菌株

接下来,从生产菌株中分离并纯化分泌的噬菌粒颗粒

然后将所得工程化的噬菌粒颗粒用于感染靶细菌

麻省理工学院生物工程系医学工程和科学的termeer教授,医学工程与科学研究所的詹姆斯·柯林斯(james collins)说,但是噬菌体也可能引起潜在的有害副作用

噬菌体通过裂解细胞或使其破裂而杀死细菌,柯林斯说

但这是有问题的,因为它可能导致细胞释放讨厌的毒素

他说,这些毒素在某些情况下可能导致败血症甚至死亡

轻柔的爆发

在先前的研究中,collins和他的同事设计了噬菌体来表达蛋白质,这些蛋白质实际上并不会使细胞破裂,而是在同时递送时提高了抗生素的效力

在此早期工作的基础上,研究人员着手开发一种相关技术,该技术可靶向并杀死特定细菌,而不会使细胞破裂并释放其内含物

研究人员使用合成生物学技术开发了一个称为噬菌粒的颗粒平台

这些颗粒用称为质粒的小dna分子感染细菌,这些dna分子能够在宿主细胞内独立复制

无极3测速 柯林斯说,一旦进入细胞,这些质粒就可以表达不同的蛋白质或多肽分子,这些分子由对细菌有毒的氨基酸短链组成

他说,我们系统地测试了不同的抗菌肽和细菌毒素,并证明了当在噬菌粒中结合多种抗菌肽和细菌毒素时,可以杀死培养物中的绝大多数细胞

表达的毒素旨在破坏不同的细胞过程,例如细菌复制,从而导致细胞死亡而不会破裂

精确定位

柯林斯说,噬菌粒也只会感染特定种类的细菌,从而形成高度针对性的系统

他说,作为感染疗法的一部分,您可以使用它杀死非常特殊的细菌,同时保留其余的微生物组

当研究人员监测细菌对噬菌粒重复感染的反应时,他们没有发现对颗粒有明显抵抗力的迹象

他说,这意味着您可以多轮递送噬菌粒,以获得更有效的治疗

这与反复感染噬菌体形成鲜明对比,研究人员发现细菌确实会随着时间的流逝产生耐药性

他说,尽管柯林斯承认细菌最终将对任何施加压力的细菌产生抵抗力,但研究表明,与传统的噬菌体疗法相比,细菌对噬菌粒产生抗性的时间可能更长

可以将多种不同的噬菌粒混合物给予患者,以治疗未分类的感染,其方式与当今使用的广谱抗生素相似

官网登录 柯林斯说,但是它们更可能与目前正在开发的快速诊断工具结合使用,这将使医生能够治疗特定的感染

他说,您首先需要进行快速诊断测试,以识别患者的细菌,然后给予适当的噬菌粒以杀死病原体

研究人员正计划通过开发更多种类的噬菌粒来扩展其平台

到目前为止,他们已经对一组特定于大肠杆菌的噬菌粒进行了实验,但是现在希望创建能够杀死诸如艰难梭菌和引起霍乱的霍乱弧菌等病原体的颗粒

英国沃里克大学合成生物学教授阿方索·贾拉米洛(alfonso jaramillo)说,该论文证明了利用合成生物学修饰噬菌体中的基因使其对病原体更具毒性,可以产生比传统方法更有效的抗菌颗粒

,谁没有参与研究

jaramillo解释说,将合成的遗传设备与噬菌体结合起来作为运载工具,可以系统地重编程致病细菌的死亡过程

他说,研究人员关注非复制性噬菌体也是非常合适的,因为这些颗粒更适合用于人类,因为它们不被认为是转基因生物

他补充说,研究人员创造了一种改进的噬菌体治疗形式,有可能成为未来的抗生素

官网登录综合报道

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