Cercetare realizată de echipa D-hab. Rafai Masafi a fost publicat în „Comunicații cu natura” Reprezentanții Universității Jageloniene au relatat acest lucru într-un comunicat de presă transmis PAP.

Bacteriile au și propriile lor boli infecțioase – mai exact, infecții virale. Fagii – acesta este numele agenților patogeni bacterieni – infectează celulele bacteriene, ducând adesea la moartea bacteriilor. Interesant este că acești virusuri bacteriene mortale reprezintă o mare oportunitate pentru umanitate. Rezistența la medicamente a fost o provocare majoră de câteva decenii.

Tulpinile bacteriene rezistente la multe, și uneori la toate, antibioticele cunoscute reprezintă o problemă tot mai mare în spitale și nu numai. Potrivit estimărilor, pe măsură ce tendința de rezistență la antibiotice continuă, numărul deceselor cauzate de infecții cu microorganisme rezistente la antibiotice, în decurs de 30 de ani, poate ajunge până la 10 milioane. Neputând să țină pasul cu producția de noi antibiotice, omenirea caută noi soluții de ani de zile, inclusiv fagi.

Suntem capabili să folosim fagii în mod eficient în medicină? Aici știința are vești proaste și vești bune.

Vestea proastă este că bacteriile și fagii se află într-o cursă evolutivă a înarmărilor de miliarde de ani: au început cu mult înainte ca primele celule animale să apară pe Pământ. Aceste miliarde de ani de experiență au determinat bacteriile să își dezvolte propriul sistem imunitar, ceea ce le permite să se apere eficient împotriva fagilor.

Dar vestea bună este că fagii pot încă muta rapid și ocolesc imunitatea bacteriană. Dar problema este că nu înțelegem pe deplin cum funcționează acest lucru. „Pentru a dezlănțui potențialul terapeutic al bacteriilor, trebuie să înțelegem mai bine modul în care acestea se adaptează la celulele bacteriene care evoluează rapid”, citim în declarație.

O nouă cercetare a oamenilor de știință de la Universitatea Jagiellonian sugerează ceva surprinzător: virusurile bacteriene sunt incredibil de plastice din punct de vedere genetic.

Fiecare organism viu conține material genetic (genomul), care constă din multe gene. Genele codifică informații despre diferite caracteristici, cum ar fi culoarea ochilor sau culoarea pielii la oameni.

Oamenii de știință au folosit instrumente moderne de bioinformatică pentru a compara sute de mii de gene virale bacteriene cu sensibilitate și precizie. Când au analizat datele, au văzut ceva surprinzător: multe gene diferite împărtășeau părți unele cu altele.

„Cercetarea noastră dezvăluie că genele fagilor sunt adesea compuse din părți separate, capabile să evolueze independent și să se combine în combinații diferite. Acest lucru poate fi comparat cu un joc de cărți, unde în loc de un pachet standard de 52 de cărți, avem fragmentele lor la dispoziție. Acest lucru poate fi apoi amestecat „Aceste părți sunt în sute de combinații unice, creând „cărți” complet noi. Datorită acestui lucru, unele gene sunt genetic mai „plastice” decât altele și, prin urmare, au capacitatea de a se adapta rapid la bacteriile care evoluează rapid, „, spune liderul cercetării, dr. Hap. Rafael Mostoi de la Centrul Małopolska pentru Biotehnologie de la Universitatea Jagiellonian, citat într-un comunicat de presă al universității sale.

Cercetările sugerează că majoritatea genelor de plastic găsite în fagi sunt cele care codifică proteine ​​speciale care luptă împotriva bacteriilor. Aceste proteine ​​sunt cheia dezvoltării de noi tratamente care utilizează fagi pentru a lupta împotriva infecțiilor bacteriene.

Exemple de aceste proteine ​​includ cozile fagilor, care pot recunoaște tulpini specifice de bacterii, sau endolizinele, care distrug anumite celule bacteriene prin descompunerea unui anumit tip de perete celular. Aceste descoperiri deschid noi posibilități în dezvoltarea unor terapii antibacteriene precise care vizează bacteriile dăunătoare, protejând în același timp pe cele care ne sunt benefice.

Rezultatele cercetării – despre care am citit în anunțul Universității Jagiellonian – ne pun înțelegerea evoluției într-o nouă lumină.

„Până acum, genele erau considerate a fi unitățile de bază ale eredității și ale procesului evolutiv. „Cercetarea noastră adaugă un alt nivel de complexitate acestui subiect, arătând că uneori nu atât genele, ci fragmentele lor, pot fi considerate unități de bază ale evoluției”, spune dr. Bojna Smoj de la Centrul de Biotehnologie Malopolska al Institutului de Biotehnologie Malopolska. Universitatea Jagiellonian, autor al publicației.

Cercetările efectuate se aplică și dezvoltării de noi tratamente antibacteriene.

„Bacteriofagii sunt foarte selectivi față de bacterii și infectează doar anumite tulpini bacteriene. Prin urmare, o provocare majoră în utilizarea terapeutică a bacteriofagelor împotriva bacteriilor rezistente la medicamente este potrivirea lor adecvată. Cercetările noastre indică o posibilitate revoluționară pentru proiectarea acestui tip de tratament. Este cum ar fi compararea mobilierului antic cu mobilierul rezistent. Pliere dintr-o serie suedeză.În cazul seturilor modulare, mobilierul și performanța acestuia pot fi schimbate într-o clipă, iar un articol care nu se potrivește sau este spart poate fi înlocuit cu unul nou rapid. În mod similar, tratamentele antibacteriene se pot baza pe asamblarea de noi fragmente de proteine ​​pentru a se potrivi cu o anumită tulpină rezistentă la medicamente.

Cercetarea a fost finanțată în comun de NAWA, NCN și EMBO.

Știința în Polonia

l/ajt/