Новыми антибиотиками могут стать вирусы-бактериофаги

Бактериофаги — вирусы, поражающие бактерии, могут использоваться в качестве альтернативного варианта лечения, если антибиотики не помогают. Исследователи из Лейденского института биологии изучили структуру и функцию вируса-бактериофага, который может атаковать бактерию Klebsiella pneumoniae. Она вызывает озабоченность ВОЗ своей устойчивостью к антибиотикам.

Скоро исполнится 100 лет с тех пор как Александр Флеминг открыл первый антибиотик — пенициллин. Антибиотики с тех пор невероятно усилились, но многие бактерии стали еще сильнее

Группа ученых из Лейденского института биологии занимается исследованием бактериофага, способного бороться с палочкой Фридлендера (Klebsiella pneumoniae). Эта бактерия обычно находится в нашем пищеварительном тракте и может нанести ущерб, если распространяется на другие части тела. Там она может вызвать различные инфекции, такие как пневмония и воспаление мочевыводящих путей. Палочка вызывает озабоченность ВОЗ, поскольку она устойчива к целому спектру антибиотиков.

Если нельзя победить бактерию обычным антибиотиком, стоит попробовать «натравить» на нее естественного врага — вирус. Это и пытаются сделать ученые. И они близки к успеху.

Фаготерапия как альтернатива антибиотикам

Схватка в микромире
Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34972-5

Соавтор исследования Ариан Бригель (Лейденский институт биологии) говорит: «По данным ВОЗ, бактерия вызывает беспокойство, поскольку она становится все более устойчивой к антибиотикам. Фаговая терапия является потенциальной альтернативой для борьбы с бактериальными инфекциями, когда антибиотики неэффективны».

Ученые использовали для изучения бактериофага искусственную нейронную сеть. «На кончике бактериофага находится сложная сеть хвостиков, которые играют решающую роль в заражении бактерий. Пока мало что известно о том, как работают эти хвостики, — их структуры очень разнообразны. Мы нанесли на карту семь таких хвостовых структур. Затем мы обучили нейронную сеть на семи примерах, чтобы различать хвостовые структуры других фагов», — объясняют ученые.

Исследователи считают, что специфический бактериофаг ϕKp24 вполне способен атаковать палочку, но их планы гораздо амбициознее. Бригель говорит: «Проблема фаговой терапии заключается в том, что бактериофаги не действуют на все бактерии, даже принадлежащие к одному и тому же виду. Но поняв, как работает хотя бы один бактериофаг, мы надеемся разобраться, как работают и другие, и мы сможем лечить ими людей».