Ученые Бирмингемского университета сделали важный шаг в борьбе с антибиотикорезистентностью, которая является одной из главных угроз здравоохранению в XXI веке. Они расшифровали ключевые участки ДНК, ответственные за процесс, известный как «лечение плазмид», который позволяет устранять гены устойчивости к антибиотикам из бактерий. Результаты их работы были опубликованы в журнале Nucleic Acids Research (NAR).
Плазмиды — это небольшие кольцевые молекулы ДНК, которые позволяют бактериям быстро обмениваться полезной генетической информацией. Однако проблема в том, что именно через плазмиды часто распространяются гены, отвечающие за устойчивость к антибиотикам.
Профессор Крис Томас из Школы бионаук Бирмингема на протяжении многих лет исследует методы «вытеснения» вредоносных плазмид. Его лаборатория разработала эффективные многоэкземплярные плазмиды, которые могут заменять опасные плазмиды, предотвращая тем самым распространение устойчивости у бактерий. Эта технология уже запатентована.
Тем не менее, чтобы применить данный метод в качестве пробиотика — например, в форме пероральной добавки, способной действовать в кишечнике, — исследователям пришлось адаптировать систему для «низкокопийных» плазмид. Ученые столкнулись с проблемой, что для эффективной работы такие плазмиды требовали предварительного искусственного усиления, что они назвали «потенцированием».
Сложности возникли из-за специфических особенностей плазмид типа F, часто встречающихся у кишечной палочки E. coli, с которой работала команда. Исследователи смогли точно определить участок ДНК, необходимый для успешного вытеснения, и на его основе создать новую «лечебную кассету», которая функционирует без предварительного усиления.
В настоящее время ученые сосредоточены на изучении распространения таких плазмид в кишечнике животных. Профессор Томас уверен, что эти разработки могут стать основой для создания эффективных пробиотиков, которые будут препятствовать передаче генов устойчивости к антибиотикам от животных к человеку.
Ранее ученые разработали виртуальный кишечник, чтобы исследовать секреты микробов.