Созданы бактериофаги с полностью синтетической ДНК для редактирования генов

Синтез, сборка и запуск микобактериофага BPs. Автор: Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2523871122

Команда под руководством Грэма Хэтфулла из Питтсбургского университета разработала метод создания бактериофагов с полностью синтетическим генетическим материалом, позволяющий исследователям произвольно добавлять и удалять гены. Это открытие открывает новые пути для понимания того, как работают эти убивающие бактерии вирусы, и для потенциальной терапии бактериальных инфекций.

Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

По мере раскрытия секретов фагов исследователи смогут конструировать их с геномами, созданными на заказ для атаки на конкретные бактерии, что приведёт к новым способам борьбы с усугубляющейся проблемой антибактериальной резистентности.

«Это ускорит открытия», — заявил Хэтфулл. Среди фагов существует огромное разнообразие, но исследователи не знают роли многих отдельных генов. «Как регулируются гены? Если у фага 100 генов, нужны ли ему все 100? Что произойдёт, если мы удалим тот или иной ген? У нас нет ответов на эти вопросы», — сказал он, — «но теперь мы можем задавать — и получать ответы — практически на любой вопрос о фагах».

В этом исследовании команда восстановила два природных фага, атакующих микобактерии (к которым относятся возбудители туберкулёза и проказы, среди прочих), используя синтетический материал. Затем они добавляли и удаляли гены, успешно редактируя синтетические геномы обоих фагов.

«И теперь предела нет», — сказал Хэтфулл. «Вы можете создать любой геном, какой захотите. Вы ограничены только тем, что, по вашему представлению, будет полезно и интересно создать».

Грэм сотрудничал с компаниями Ansa Biotech и New England Biolabs, объединив их уникальные методы синтеза и сборки ДНК со своим опытом работы с фагами и микобактериями.

Бактериофаги — это вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Они считаются перспективной альтернативой антибиотикам, особенно в борьбе с устойчивыми к лекарствам инфекциями. Технология синтетической биологии, использованная в исследовании, может в будущем позволить создавать «фаговые коктейли», индивидуально подобранные для лечения конкретных бактериальных заболеваний у пациентов.

Больше информации: Hatfull, Graham F. et al, Genome synthesis, assembly, and rebooting of therapeutically useful high G+C% mycobacteriophages, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2523871122

Источник: University of Pittsburgh