Кишечную палочку превратили в оружие против бактерий
Исследователям из школы химической и биомедицинской инженерии Наньянского технологического университета (Сингапур) удалось превратить кишечную палочку (E.coli) в «живой антибиотик», уничтожающий одного из самых злостных возбудителей госпитальной инфекции - синегнойную палочку Pseudomonas aeruginosa. Способ защиты подсмотрен у самих микроорганизмов: некоторые их виды продуцируют бактериоцины - особые вещества, обладающие антимикробными свойствами, которые используются для устранения конкурентов в многовидовых бактериальных сообществах.
Генетически модифицированную кишечную палочку вместо характерного для нее колицина заставили продуцировать пиоцин, токсин гноеродных бактерий, собственное оружие P.aeruginosa. По иронии судьбы это одно из немногих веществ, к которому синегнойная палочка до сих пор чувствительна. Второе изменение в геноме - белок E7, превращающий E.coli в камикадзе - он вызывает разрушение ее стенок. Таким образом в окружающую среду обеспечивается одномоментное поступление большого количества пиоцина. Оснащена бактерия и «системой наведения», у P.aeruginosa позаимствовали не только ее токсин, но и поверхностный рецептор «свой-чужой».
Схема действия «живого антибиотика» следующая: кишечная палочка при помощи поверхностного рецептора опознает наличие рядом синегнойной палочки и начинает массовую продукцию пиоцина. Через некоторое время она «взрывается», уничтожая при этом и находящиеся рядом P.aeruginosa. В экспериментах удавалось добиться 99-процентного уничтожения колонии P.aeruginosa. Однако оставшийся 1 процент беспокоит исследователей больше всего - он может выработать защитный механизм и передать его по наследству.
Авторы считают, что подобную стратегию можно использовать и для борьбы с другими устойчивыми к лекарствам микробами. Однако испытания in vivo еще не проводились, поэтому пока нет ясности - не будет ли такой метод лечения опасен и для самого больного.
Engineering microbes to sense and eradicate Pseudomonas aeruginosa, a human pathogen - Molecular Systems Biology 7 Article number: 521 doi:10.1038/msb.2011.55, Published online: 16 August 2011
