Bakteriofagi atakują wybrane bakterie przede wszystkim po to by zainfekować je swoim DNA. Jednak dzięki obecnie dostępnym metodom zmiany właściwości tego kodu naukowcy są w stanie wyposażyć wirusy w nowe umiejętności. Do tego dochodzi także “sprzęt” w postaci nanocząsteczek. O wynikach tych przełomowych badań donieśli 20 marca na dorocznym spotkaniu American Chemical Society.

- Bierzesz po prostu moc, którą dała im ewolucja... by wiązać bakterie, a potem im odrobinę pomagamy – mówił Sam Bugen, bioinżynier z Cornell University.


Konkurencyjne dla tego rozwiązania technologie wykrywania bakterii korzystają z przeciwciał, czyli produktu systemu odpornościowego. Jest to znacznie droższe i sprawdza się w określonych temperaturach oraz środowisku o odpowiednim odczynie pH. Tymczasem bakteriofagi są nieprawdopodobnie wytrzymałe i praktycznie dadzą sobie radę w każdych warunkach.

- Wirusy musiały wyewoluować by radzić sobie w znacznie szerszej gamie warunków niż przeciwciała – dodaje Nugen.

Bakteriofagi chwytają się bakterii używając białek na swoich odnóżach i wstrzykują im swój materiał genetyczny. Ten przejmuje kontrolę nad komórką, zmuszając ją (w uproszczeniu) do produkcji kolejnych wirusów. Broń idealna. Tylko jak ją ujarzmić?

Zespół pod wodza Nugena wyposażył bakteriofagi żerujące na bakteriach E. coli w dodatkowy materiał genetyczny, który zmusi bakterię do wytwarzania łatwego do wykrycia enzymu. Dzięki temu wirusy atakując ją doprowadzają do ujawnienia się jej. W ten sposób można łatwiej wykryć takie bakterie w mleku, soku czy wodzie.

Oprócz tego naukowcy dołożyli wirusom nanocząsteczki żelaza i kobaltu. Używając magnesów można ściągać bakterie w jedno miejsce korzystając z przyczepionych do nich wirusów. Pozwoliło to na wykrycie nawet minimalnej ilości bakterii - “zbierając je do kupy”. Zaletą tej metody jest też fakt, że działa znacznie szybciej niż konwencjonalne. Praca kilku dni skurczyła się do kilku godzin.

Kolejnym krokiem będzie “strojenie” wirusów, by reagowały z tymi bakteriami, które narzucą im naukowcy. Pozwoli to na wykrywanie rzadkich i nowych odmian, które wciąż dostarczają medycynie wyzwań.

Źródło: Science News / ACS