Лента TH Новости Биоинженерия



Разделяй и властвуй. Используем патогены для борьбы с болезнями

∴ 305

Исследователи разработали метод, который заставляет микробы патогена бороться друг с другом.

Inside_Aryogen

Бактерии становятся все более устойчивыми к лучшим лекарствам и антибиотикам. Если так будет продолжаться и дальше, то обыденная операция станет катастрофически рискованной, а грипп будет косить людей как во времена средневековья.

Исследователи из Мичиганского университета разработали новый способ борьбы с устойчивостью бактерий. Идея заключается в провоцировании атаки патогенов друг на друга, и только потом использовать антибиотики для уничтожения остатков.
В прошлом году был опубликован отчет касательно рисков, вызванных устойчивостью бактерий. Разработка новых лекарств является приоритетом, но это требует времени и ресурсов, и в конечном итоге бактерии все равно выработают к ним устойчивость. В то же время, чтобы выжать максимум, нам нужно изменить способ использования препаратов, сократить срок действия рецептов и найти новые способы их администрирования.

Патогены, такие как бактерии или вирусы, становятся резистентными к лекарственным средствам, развивая выгодные генетические мутации. Иногда требуется только одна устойчивая мутация для мгновенного распространения. Но исследователи из Университета Мичигана поняли, что могут превратить естественный отбор в оружие. Вместо того, чтобы нацеливаться на самих бактерий, ученые уменьшали уровень определенного питательного вещества, позволяющего бактериям эволюционировать. Внезапная нехватка вызывала рост конкуренции среди болезнетворных микроорганизмов.

Исследователи отмечают, что лекарственно-устойчивые патогены не пригодны к выживанию в условиях дефицита питания. Это означает, что они погибают первыми. Оставшиеся бактерии уничтожаются классическими антибиотиками.

Мы столкнулись с большой проблемой: что делать, когда пациент заражен лекарственно-устойчивым возбудителем, а методы лечения не работают? Мы могли бы использовать другие лекарства, но они могут быть недоступны, а разработка новых – это долгий и дорогой процесс. Используя фактор конкуренции между паразитами внутри хозяина, нам удалось использовать существующий препарат для успешного лечения инфекции, даже при высокой активности лекарственно-резистентных паразитов.Нина Уэйл, ведущий автор исследования.

Чтобы проверить эту идею, команда Мичигана работала с мышами, зараженными малярией, и определила ключевое питательное вещество, которое питало возбудителя малярии. Некоторым мышам было дано больше этого питательного вещества в их питьевой воде, в то время как другим давали воду с уменьшенным количеством того же самого питательного вещества. Обе группы мышей затем лечили аналогичными препаратами против малярии.

Когда мышам было дано питательное вещество, лечение провалилось у 40 процентов мышей. Мы подтвердили, с помощью различных тестов, что это произошло из-за появления лекарственно-устойчивых штаммов. Но когда питательное вещество было ограничено, инфекция выжила только у одного процента мышей. Нина Уэйл, ведущий автор исследования.

Следующим шагом была проверка, действительно ли конкуренция между бактериями отвечала за улучшение, или это сами питательные вещества имели какой-то неизвестный, побочный эффект. Чтобы проверить это, команда заразила одну группу мышей только устойчивыми бактериями, а другую группу – устойчивыми и не устойчивыми бактериями.

pathogens-infight-1
На рисунке сравниваются оба метода лечения.

Это исследование является доказательством принципа, согласно которому экологическая манипуляция позволяет использовать препарат, даже когда в организме живут устойчивые патогены.Эндрю Рид, глава исследования

Филипп Дончев