Версия для слабовидящих
Новое антибактериальное средство уничтожает только патогенные бактерии Печать Email
Новости об инновациях
04.02.2014

Ученые разработали метод селективного уничтожения определенных штаммов бактерий. (Рис. NC State University) Ученые разработали метод селективного уничтожения определенных штаммов бактерий. (Рис. NC State University)

Ученые из Университета штата Северная Каролина (North Carolina State University) разработали антибактериальное средство, своего рода «умную бомбу», которое может с максимальной точностью идентифицировать определенные штаммы бактерий и разрезать их ДНК, предотвращая развитие инфекции. Новый метод представляет возможную стратегию лечения инфекций, вызываемых бактериями с множественной лекарственной устойчивостью.

«Традиционные антибиотики убивают как «хорошие», так и «плохие» бактерии, что приводит к непредусмотренным последствиям, таким как оппортунистические инфекции», – говорит руководитель исследования доктор Чейз Бейзел (Chase Beisel), доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии NC State. «То, что мы показали в этой новой работе, это то, что можно селективно удалять определенные штаммы бактерий, не затрагивая популяций полезных микроорганизмов».

Новый подход основан на наличии у многих бактерий компонента иммунной системы, известного как система CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) – Cas (CRISPR-associated). Система CRISPR-Cas защищает бактерии от таких захватчиков, как вирусы, создавая небольшие цепочки РНК – CRISPR РНК, – которые соответствуют последовательностям ДНК, характерным для того или иного бактериофага. Когда CRISPR РНК находят свои ДНК-соответствия в виде ДНК вируса, они высвобождают белки Cas, разрезающие вирусную ДНК.

Ученые показали, что введение в бактериальную клетку CRISPR РНК, соответствующих ДНК-последовательностям самих бактерий, приводит к «самоубийству» бактериальных клеток, так как их система CRISPR-Cas начинает атаковать свою собственную ДНК.

«В ходе лабораторных испытаний мы установили, что этот подход адресно убивает бактерии», – комментирует Бейзел. «Мы пока не полностью понимаем, как именно разрезание ДНК приводит к гибели бактерии. Однако мы воодушевлены легкостью специфического таргетинга различных бактерий и эффективностью их уничтожения».

Исследователи протестировали свой подход на контролируемых культурах с различными комбинациями бактерий и смогли элиминировать только целевые штаммы.

«Например, нам удалось уничтожить Salmonella в культуре, не оказывая отрицательного воздействия на полезные бактерии, обычно присутствующие в желудочно-кишечном тракте», – продолжает доктор Бейзел.

Кроме того, Бейзел и его коллеги продемонстрировали точность своего метода, уничтожив один штамм одного из видов бактерий, ДНК которого совпадает с ДНК другого штамма того же вида на 99 процентов.

Еще одно преимущество такого подхода, говорит доктор Бейзель, состоит в том, что «за счет таргетинга специфических цепочек ДНК через систему CRISPR-Cas мы смогли обойти механизмы, лежащие в основе многих примеров устойчивости к антибиотикам».

Сейчас ученые работают над созданием эффективных методов доставки CRISPR РНК в клинических условиях.

По мнению соавтора работы доктора Рудольфа Баррангоу (Rodolphe Barrangou), это исследование закладывает фундамент разработки препаратов нового поколения, использующих программируемые CRISPR-Cas-системы.

Оригинальная статья:

Programmable Removal of Bacterial Strains by Use of Genome-Targeting CRISPR-Cas Systems

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/novoe-antibakterialnoe-sredstvo-unichtozhaet-tolko-patogennye-bakterii

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта