Генно-модифицированные фаги доставляют токсины для борьбы с устойчивой кишечной палочкой

Биолог Джесси Вандирендонк из Свободного университета Брюсселя исследовала новый метод борьбы с бактериальными инфекциями с помощью бактериофагов — вирусов, атакующих бактерии. Результаты работы опубликованы в журнале Microbiology Spectrum.

Электронные микрофотографии различных фагов. (A) phi330; (B) phi296; (C) phi315; (D) phi345; (E) phi346; (F) phi349; (G) phi367; (H) phi419; масштабная линейка 100 нм. Автор: Microbiology Spectrum (2025). DOI: 10.1128/spectrum.00597-25

«Бактериофаги были открыты даже раньше первого антибиотика, и сегодня мы вновь признаём их огромный потенциал в борьбе с устойчивыми к антибиотикам бактериями», — говорит Вандирендонк.

Исследовательница разработала инновационный подход, комбинируя фаги с бактериальными токсин-антитоксиновыми системами. Умеренные фаги были генетически модифицированы для доставки бактериальных токсинов к патогенным штаммам кишечной палочки (E. coli). Попадая в бактериальную клетку, токсин экспрессируется и эффективно нейтрализует бактерию.

«Используя фаги в качестве средства доставки токсинов, мы можем действовать с высокой точностью, снижая риск повреждения полезных бактерий, в отличие от традиционных антибиотиков», — объясняет Вандирендонк.

Генетическая модификация фагов оказалась сложной задачей, поскольку клонирование генов токсинов может останавливать рост клеток-хозяев. Для преодоления этого препятствия исследовательница разработала новые стратегии клонирования с жёстким контролем экспрессии токсина на нескольких уровнях.

В качестве доказательства концепции она объединила один из фагов с генами токсина и продемонстрировала в лабораторных условиях, что этот рекомбинантный фаг может эффективно убивать бактерию-мишень с помощью токсина.

ИИ: Это исследование открывает перспективное направление в борьбе с антибиотикорезистентностью, используя «умные» биологические системы для точечного уничтожения патогенов без вреда для микробиома.