Науковці з Університету Ватерлоо працюють над новим підходом до лікування раку, який передбачає використання спеціально модифікованих бактерій для знищення пухлин ізсередини, повідомляє ScienceDaily. Ідея полягає в тому, щоб використати мікроорганізми, які природно розмножуються в безкисневому середовищі – саме такі умови характерні для центральної частини багатьох твердих пухлин.
В основі розробки – ґрунтова бактерія Clostridium sporogenes, яка може існувати лише за повної відсутності кисню. Внутрішня частина пухлин складається з мертвих клітин і практично не містить кисню, що створює ідеальні умови для розмноження цього мікроорганізму. Потрапляючи до пухлини у вигляді спор, бактерії починають активно рости, споживаючи поживні речовини й фактично “колонізуючи” її серцевину.
Втім, дослідники зіткнулися з проблемою: коли бактерії розширюються до зовнішніх шарів пухлини, де присутня невелика кількість кисню, вони гинуть раніше, ніж встигають повністю знищити ракові клітини. Щоб подолати це обмеження, науковці інтегрували в геном мікроорганізму ген спорідненої бактерії, більш стійкої до кисню. Це дозволяє модифікованим клітинам довше виживати на межі пухлини.
Ключовим завданням стало й безпечне керування цією властивістю. Передчасна активація гена стійкості до кисню могла б призвести до небажаного розмноження бактерій у кисневому середовищі, наприклад у кровотоці. Щоб уникнути цього, команда використала природний механізм бактеріальної комунікації – відчуття кворуму. Цей процес базується на хімічних сигналах: чим більше бактерій накопичується в одному місці, тим сильніший сигнал. Лише після досягнення певної концентрації всередині пухлини активується ген, що забезпечує стійкість до кисню.
У попередніх експериментах дослідники довели можливість генетичної модифікації Clostridium sporogenes для підвищення її витривалості. Згодом вони протестували систему контролю, “запрограмувавши” бактерії на вироблення зеленого флуоресцентного білка, що дозволило точно зафіксувати момент активації механізму.
Наступним етапом стане об’єднання гена кисневої стійкості та системи відсуття кворуму в одному організмі та його перевірка у доклінічних дослідженнях.
Позначка: бактерии
У печері Румунії знайшли бактерію, стійку до десяти сучасних антибіотиків
Група дослідників виявила у крижаній печері Скерішоара в Румунії штам бактерій, стійкий до десяти сучасних антибіотиків. Про це повідомляє Euronews.
Йдеться про бактерію Psychrobacter SC65A.3, яку науковці знайшли під шаром льоду віком близько 5 тисяч років. Печера Скерішоара є однією з найбільших крижаних печер країни та зберігає підземний льодовий блок об’ємом приблизно 100 тисяч кубічних метрів і віком до 13 тисяч років.
Дослідники пробурили 25-метровий крижаний керн у частині печери, відомій як “Велика зала”, після чого проаналізували фрагменти льоду. Вчені виділили кілька бактеріальних штамів і секвенували їхні геноми, щоб з’ясувати, які гени відповідають за виживання в екстремально низьких температурах і стійкість до антимікробних препаратів.
За словами Христини Пуркареа, науковиці Інституту біології Бухареста Румунської академії, попри давнє походження, штам Psychrobacter SC65A.3 демонструє резистентність до багатьох сучасних антибіотиків і містить понад 100 генів, пов’язаних зі стійкістю.
Як зазначає Euronews, антибіотики, до яких бактерія виявила стійкість, широко застосовуються у пероральній та ін’єкційній терапії для лікування серйозних інфекцій, зокрема туберкульозу, коліту та інфекцій сечовивідних шляхів.
Альтернативна еволюція: вчені провели експеримент з бактеріями на МКС
Вчені з Університету Вісконсин-Медісон дослідили вплив мікрогравітації на еволюцію бактерій E. coli і вірусів-бактеріофагів T7 на борту Міжнародної космічної станції. Вони порівняли ріст бактерій та вірусів на Землі і в космосі, де відсутність гравітації змінює умови. На Землі рідини постійно перемішуються, що сприяє швидкому поширенню інфекцій, а у мікрогравітації ці процеси сповільнюються. Вчені виявили, що в мікрогравітації віруси заражали бактерії повільніше, що призвело до їхньої адаптації: віруси стали ефективніше “чіплятися” за клітини, а бактерії змінювали поверхневі рецептори, щоб стати стійкішими до атак. Крім того, вчені виявили унікальні мутації у космічних зразках, яких не було в земній контрольній групі.