Bacteriofagii, descriși în Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), vizează micobacteriile care sunt responsabile pentru boli precum lepra și tuberculoza (TB).
Manipularea codului genetic al acestor micobacteriofagi prin eliminarea genelor nedorite și adăugarea de încărcături genetice utile ar putea oferi noi modalități de tratare a infecțiilor rezistente la antibiotice.
Prin adăugarea sau eliminarea genelor, cercetătorii pot înțelege genetica acestor viruși străvechi ca niciodată înainte și pot adapta genomurile lor pentru a invada gazde bacteriene specifice.
„Dacă un fag are 100 de gene, are nevoie de toate cele 10? Ce se întâmplă dacă eliminăm aceasta sau aceea?” a spus cercetătorul Graham Hatfull, PhD, de la Universitatea din Pittsburgh.
„Nu avem încă răspunsuri la aceste întrebări, dar acum putem pune—și răspunde—aproape oricărei întrebări pe care o avem despre fagi.”
Micobacteriile se numără printre unii dintre cei mai răi patogeni umani, cu Mycobacterium tuberculosis responsabil pentru peste 1,5 milioane de decese în fiecare an.
Deși TB poate fi tratată cu regimuri multidrog, rezistența la antibiotice devine tot mai răspândită și sunt necesare cu disperare tratamente noi.
Există un interes reînnoit în utilizarea fagilor pentru tratarea infecțiilor bacteriene rezistente la antibiotice, unde specificitatea lor comparativ cu antibioticele oferă beneficii pentru conservarea microbiomului pacientului.
Cu toate acestea, capacitatea lor limitată de a infecta o anumită gazdă—fie că vorbim de gen, specie sau chiar tulpini în cadrul speciei—a împiedicat utilitatea lor.
Echipa de cercetare a construit prin sinteză micobacteriofagi pentru a-și îmbunătăți valoarea ca agenți diagnostici și terapeutici.
Hatfull și colegii au raportat că au reușit să reconstruiască genomul întreg al fagilor folosind chimia transferazei deoxinucleotidil terminale (TdT), asamblarea Golden Gate și repornirea în Mycobacterium smegmatis.
Sinteza ADN-ului bazată pe TdT a generat fragmente de ADN de fag între două și cinci kilo-baze (kbps) în lungime, cu o proporție ridicată de nucleotide guanină (G) și citozină (C) care ar putea fi asamblate ușor folosind asamblarea Golden Gate și apoi repornite în M. smegmatis.
Cercetătorii susțin că construcția și manipularea sintetică a micobacteriofagilor va avansa considerabil în înțelegerea micobacteriofagilor, incluzând funcțiile genelor, structurile, ciclurile lor de viață, exprimarea genelor și reglarea acestora.
Deși sinteza întregului genom de fag este relativ costisitoare în prezent, cu aproximativ 10.000 de dolari SUA pentru un genom de 50 kbp, ei prevăd că acest lucru va deveni probabil mai puțin costisitor rapid.
Ei cred: „Potențialul aproape nelimitat pentru design, construcție și repornire va fi transformativ pentru înțelegerea micobacteriofagilor și pentru maximizarea potențialului lor terapeutic.”
Senior Editor RevistaSanatatii.ro. Pasionat de lifespan, fan David Sinclair.
