Кишечные палочки могут стать эффективным оружием в борьбе с другими бактериями. (Фото Visuals Unlimited / Corbis.)Бактерии могут быть более удобной альтернативой антибиотикам, если научить их точно распознавать вредные виды других бактерий и снабдить оружием против них.
С патогенными бактериями можно расправиться с помощью… других бактерий, как это сделали исследователи из Наньянского технологического университетав Сингапуре, снабдив обычную кишечную палочку Escherichia coli оружием против синегнойной палочки Pseudomonas aeruginosa.
Оружием в данном случае служит антибактериальный токсин, и ранее Мэтью Чан и его коллеги уже создавали E. coli, которые синтезировали антибактериальный пептид пиоцина и взрывались при приближении к врагу. Взрыв происходил, когда кишечная палочка чувствовала химические сигналы другой бактерии.
В новой статье, опубликованной в ACS Synthetic Biology, ученые описывают модификации и усовершенствования своего метода. На сей раз они снабдили кишечную палочку геном микроцина S, который меньше, чем пиоцин, а бактерия может секретировать, не прибегая к самоубийственному разрушению. И это значит, что в борьбе с патогеном можно обойтись меньшими силами — ведь E. coli теперь не одноразовые.
Кроме того, модифицированные кишечные палочки выделяли еще и фермент ДНКазу I, которая разрушала состоящую из ДНК защитную биопленку P. aeruginosa.
E. coli чувствовали химические сигналы, с помощью которых P. aeruginosa оценивали плотность собственной популяции. То есть, проще говоря, E. coli подслушивали переговоры врага. У самих кишечных палочек специальный белок взаимодействовал с сигнальными молекулами P. aeruginosa, и после этого получившийся комплекс начинал подготовку вооружений к атаке. Кроме того, сигнальная молекула P. aeruginosa в комплексе с белком E. coli побуждала кишечную палочку двигаться в направлении большей концентрации сигнальных молекул, в места максимального скопления врага.
Систему испытали на мышах, инфицированных P. aeruginosa, и животные действительно избавлялись от патогена.
Такой способ уничтожения инфекции имеет следующее преимущество перед обычными антибиотиками: бактерию-оружие можно настроить против определенного врага, тогда как антибиотики выкашивают всех бактерии, а это может быть очень некстати в случае, к примеру, кишечной микрофлоры.
Стоит также заметить, что это не первая работа, в которой пытаются использовать бактерии для борьбы с другими заболеваниями: не так давно появлялось сообщение о том, что ученые нашли способ уничтожать раковые метастазы с помощью радиоактивных бактерий.
