Alternativ til antibiotika - Hvordan dreper bakteriofager bakterielle superbugs?

Alternativ til antibiotika - Hvordan dreper bakteriofager bakterielle superbugs?

Et forskningssamarbeid med Monash University har gjort en spennende oppdagelse som til slutt kan føre til målrettede behandlinger for å bekjempe medikamentresistente bakterieinfeksjoner, en av de største truslene mot global helse.

En spennende oppdagelse som til slutt kan føre til målrettede behandlinger for å bekjempe medikamentresistente bakterielle infeksjoner

Studien, ledet av førsteamanuensis Fasséli Coulibaly fra Monash Biomedicine Discovery Institute og professor Trevor Lithgow, er publisert i Nature Communications. Den beskriver bruken av høyoppløselig bildebehandling for å oppdage hvordan virus kalt fager kan angripe og drepe Salmonella Typhi, årsaken til tyfoidfeber, og for å gi forskere en ny forståelse av hvordan de kan brukes i den pågående kampen mot antibiotikaresistens (AMR).

Studien var et samarbeid mellom forskere ved Monash Biomedicine Discovery Institute (BDI), Monash University Center to Impact AMR og University of Cambridge.

Utrolig "koreografi"

Det de så var en utrolig "koreografi" av fagene da de satte sammen hovedkomponentene i partiklene deres: et hode fylt med viralt DNA og en hale som ble brukt til å infisere bakteriene.

"Vi så hvordan partikkelens byggeklosser låses sammen i en komplisert koreografi. På molekylært nivå svinger armene ut og krøller seg rundt hverandre for å danne en kontinuerlig kjede som støtter fagens hode," sa førsteamanuensis Coulibaly.

"Denne stive ringbrynjen gir ytterligere beskyttelse for fagens DNA. Overraskende nok forblir halen på den annen side fleksibel. Den kan bøye seg og ikke gå i stykker når den fanger opp bakteriene og til slutt injiserer dem med fag-DNA."

Fager er en gruppe virus som infiserer bakterier

Fager er en klasse av virus som infiserer bakterier, og hver fag er spesifikk for hvilken type bakterier den kan drepe. Fager kan renses til det punktet hvor de er godkjent av FDA for å behandle personer med bakterielle infeksjoner. Dokumenterte suksesser har blitt oppnådd i USA, Europa og nylig Australia.

Ved Monash University takler Center to Impact AMR disse problemene og studerer hvilke typer fager som trengs for nye "fagterapier" for å behandle bakterielle infeksjoner.

"Dette funnet vil hjelpe oss å overvinne en av de mest kritiske hindringene i fagterapier, nemlig en presis forståelse av hvordan fager fungerer for å forutsi og nøyaktig velge den beste fagen for hver pasientinfeksjon på forhånd," sa professor Lithgow.

"Det kan bidra til å skifte fagterapier fra medfølende bruk, der alle andre behandlingsalternativer er uttømt, til mer utbredt klinisk bruk."

Antimikrobiell resistens (AMR) er en av de største truslene mot global helse

Antibiotikaresistens (AMR) er en av de største truslene mot global helse, matsikkerhet og økonomisk utvikling. Det er en akutt helse- og humanitær krise i Asia som øker i alvorlighetsgrad over hele verden.

AMR påvirker alle aspekter av samfunnet og er drevet av mange sammenhengende faktorer, inkludert overforbruk av antibiotika og den raske tilpasningsevnen til bakterier til å utvikle seg til medikamentresistente former. Det er mange grupper med risiko for AMR-infeksjoner, inkludert COVID-19-pasienter som bruker respirator, mødre og barn under fødsel, kirurgiske pasienter, personer med kreft og kroniske sykdommer og eldre.

De første forfatterne av denne studien, Dr. Joshua Hardy og Dr. Rhys Dunstan, brukte Ramaciotti-senteret for kryo-elektronmikroskopi ved Monash University, Monash Molecular Crystallization Facility og Australian Synchrotron for strukturbestemmelse.