Разработан первый полностью искусственный бактериофаг для борьбы с супербактериями

Научный тандем из Йельского университета и лаборатории New England Biolabs (NEB) представил инновационную платформу для полного синтеза бактериофагов, нацеленных на Pseudomonas aeruginosa. Этот патоген, известный как синегнойная палочка, обладает экстремальной устойчивостью к антибиотикам и признан одной из наиболее серьезных угроз для глобального здравоохранения.

Технология опирается на метод высокосложной сборки Golden Gate (HC-GGA), разработанный в NEB. Данный подход позволяет конструировать вирусы на основе цифровых данных о последовательности ДНК, полностью исключая необходимость их поиска в природной среде. В ходе эксперимента ученые воссоздали бактериофаг из 28 синтетических фрагментов, наделив его заданными характеристиками с помощью точечных мутаций и генетических модификаций. Исследователи успешно изменили гены хвостовых отростков, чтобы варьировать диапазон атакуемых штаммов, а также интегрировали флуоресцентные белки-репортеры для наблюдения за динамикой заражения в режиме реального времени.

«Прежде модификация бактериофагов была изнурительным процессом, требующим колоссальных временных затрат. Специалисты могли потратить годы на создание моделей внутри бактериальных клеток. Наша синтетическая методика обеспечивает качественный скачок в доступности, безопасности и скорости производства, закладывая фундамент для новых биологических открытий и создания персонализированных лекарственных средств», — подчеркнул Энди Сиккема, один из ключевых авторов проекта и сотрудник NEB.

В отличие от классических способов сборки, использующих длинные, но малочисленные участки ДНК, сегменты в методе Golden Gate значительно короче. Это снижает их токсичность для клеток, упрощает процесс синтеза и уменьшает риск возникновения дефектов. Кроме того, данная технология демонстрирует высокую эффективность при работе с повторяющимися последовательностями и участками с аномально высоким содержанием ГЦ-пар (гуанина и цитозина), которые характерны для многих вирусных геномов.

Эффективность предложенного алгоритма уже была подтверждена при успешном синтезе сложных микобактериофагов с высокой плотностью ГЦ-составляющих.

Источник: iXBT