科学家们已经找到了如何让病毒对抗超级细菌
噬菌体感染细菌。 图片来源:Andrea Danti/Shutterstock.com
随着传染性细菌对抗生素的抵抗力越来越强,研究人员正在寻找新的方法来对抗所谓的“超级细菌”预计将导致 3 亿人死亡到 2050 年,如果我们找不到解决方案。
现在,以色列特拉维夫大学的微生物学家团队发明了一种杀菌方法- 称为噬菌体 - 使超级细菌再次对我们的抗生素敏感。
研究人员描述了他们的概念验证美国国家科学院院刊上星期。 它涉及开发两种针对常见肠道细菌的噬菌体,大肠杆菌。
其中一种是杀死细菌的“裂解”噬菌体。 但研究人员还使用了一种基因编辑方法称为 CRISPR-Cas在“温和”噬菌体中,然后可以注射大肠杆菌与专门准备的DNA。 这次劫持既摧毁了大肠杆菌的抗生素耐药性,并保护它们免受致命的裂解噬菌体的侵害。
一方面受到致命噬菌体的攻击,另一方面受到 DNA 劫持噬菌体的攻击,该实验中的细菌被迫改变其进化路径。 不能被裂解噬菌体杀死的细菌比可以被裂解噬菌体杀死的细菌具有优势。 结果,被劫持的大肠杆菌,尽管它们对抗生素敏感,但在噬菌体攻击中幸存下来并占领了种群。
正如该团队在论文中指出的那样”,“通过 CRISPR-Cas 系统可以轻松地使细菌对各种抗生素抗性基因敏感,因为它可以通过编程来消除任何感兴趣的基因。”
该方法“证明,在提供合理设计的 CRISPR-Cas 系统后,细菌可以对已批准的有用抗生素敏感”。研究人员报告,并补充说,“它的目的不是直接杀死经过处理的细菌,而是使它们对抗生素敏感并杀死不敏感的细菌。”
大多数噬菌体只攻击一种细菌,这意味着可以使用这种方法只针对一种细菌群体,而不破坏其他细菌群体。 然而,研究人员表示,大多数病原体确实有相应的某个地方很乐意攻击它。 因此,有可能设计出一整支噬菌体,每种噬菌体都可以攻击更广泛的细菌种类。 这将是一场令人印象深刻、虽然看不见的战争战役。
与小分子抗生素不同,噬菌体很难插入活组织中。 但通过这种方法,我们可以治疗体外的细菌群。 作者表示,这些设计的噬菌体可以添加到医院的洗手液和表面清洁喷雾剂中,在那里他们将继续向超级细菌发动战争。 在噬菌体攻击之后,种群中越来越多的细菌仍然对抗生素敏感,这甚至可能阻止新的耐药细菌的出现。
正如该团队在论文中得出的结论:如果他们的策略得到广泛应用,“通过使细菌对抗生素更敏感而不是更耐药”,可能会改变医院获得性感染的性质。
有关 CRISPR-Cas 工作原理的更多详细信息,请参阅下文: