Учёные обнаружили и описали новый вирус, способный уничтожать микобактерии, вызывающие туберкулез и проказа. Найденный вирус — микобактериофаг Vic9 — первый, выделенный в России. Его генетические особенности помогут узнать о взаимодействии вирусов с бактериями и их эволюции приспособления к разным жертвам. Эти данные позволят разработать альтернативные методы лечения опасных бактериальных инфекций, в том числе устойчивых к антибиотикам. поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Frontiers in Microbiology.
Марина Зайчикова, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики микроорганизмов, проводит оценку титра бактериофага и морфологии бляшек на чашке Петри в рамках исследования.
Бактериальные инфекции — одна из самых распространенных Причины смерти по всему миру связаны с все более распространенными бактериальными инфекциями, устойчивыми к антибиотикам. Некоторые формы туберкулеза, обладающие множественной лекарственной устойчивостью, осложняют прогноз успешного лечения в настоящее время. составляет Альтернативой или дополнением к традиционному лечению антибиотиками может стать фаготерапия — метод, при котором опасных бактерий заражают специальными вирусами — бактериофагами. Фаги проникают в клетки бактерий, разрушают их изнутри, одновременно размножаясь и образуя новое поколение вирусов. Как правило, фаги нацелены на один вид или даже штамм патогена (штамм — это вариант с особенными свойствами). Это делает фаготерапию безопасной для пациента и его нормальной микрофлоры. Для подбора эффективного лечения важно располагать обширной коллекцией хорошо изученных бактериофагов. Необходимо знать, как устроен их жизненный цикл и какие бактерии они поражают.
Ученые из ФНКЦ физико-химической медицины им. акад. Ю. М. Лопухина ФМБА (Москва) с коллегами открыли Ученые обнаружили и описали новый бактериальный вирус — микобактериофаг Vic9. Mycobacterium smegmatis. Его часто применяют в исследованиях, так как он генетически близок к возбудителю туберкулёза, но безопасен для человека. Для выделения бактериофага исследователи применили метод накопительных культур: в раствор с вирусными частицами природного происхождения, очищенным от всех микроорганизмов, добавили культуру… Mycobacterium smegmatis. Это способствовало размножению только фагов, специфичных к данной бактерие, включая Vic9.
Электронным микроскопом исследователи выяснили, что структура Vic9 соответствует типичному микобактериофагу: головка с генетическим материалом и длинный хвост для прикрепления к бактериям. Авторы изучили цикл развития фага и его воздействие на различные микобактерии. Vic9 не повлиял на четыре из шести исследованных видов. Mycobacterium smegmatis Уничтожил объект приблизительно за два часа, после чего из него образовалось 68 новых вирусных частиц. Vic9 также продемонстрировал способность слабее поражать клетки туберкулезной палочки. Mycobacterium tuberculosis.
Авторы расшифровали геном Vic9 и проверили его на соответствие генетическим последовательностям других бактериофагов. Полученные данные свидетельствуют о принадлежности этого вируса к одной из известных групп. описанных Вирусы микобактерий представляют собой группу микроорганизмов. Вирус Vic9 стал первым представителем этой группы, найденным в Евразии. Ранее подобные бактерии-фаги обнаруживали только в США и Бразилии. Ученые выявили в геноме Vic9 несколько уникальных генов, которых нет у других похожих фагов. Эти особенности помогут понять эволюцию фагов при приспособлении к новым хозяевам и их взаимодействие с бактериями. Авторы исследования планируют изучить обнаруженные гены для определения белков, которые они производят, и преимуществ, которые это дает вирусу-фагу.
Ученые собираются расширять список изученных фагов, чтобы впоследствии использовать фаготерапию как способ лечения туберкулеза и других болезней, вызванных микобактериями.
«Кроме Vic9 мы выделили Примерно двадцать участников, проявляющих большую активность. Против микобактерий туберкулёза. Планируем использовать разработанные методы, в том числе анализ жизненного цикла, для их детального изучения и обогащения базы данных. В нашей коллекции есть механизм, требующий внимания: с помощью него микобактерии уклоняются от иммунного ответа. Возможность выживать внутри макрофагов — иммунных клеток, предназначенных для их уничтожения, также примечательна. Возбудители туберкулеза способны переходить в состояние, устойчивое к стандартной терапии. Мы хотим исследовать воздействие фагов на микобактерии в таких защищенных условиях. Участник исследования, поддержанного грантом РНФ, Егор Шитиков, доктор биологических наук, заведующий лабораторией молекулярной генетики микроорганизмов Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины имени академика Ю.М. Лопухина ФМБА России, рассказывает о…
В исследовании принимали участие сотрудники Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук. (Москва), Государственный научно-исследовательский центр по прикладному микробиологии и биотехнологии. (Оболенск), Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (Москва) и Национальный центр фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний. (Москва).
Информация и фотографии предоставила пресс-служба Российского научного фонда.