Как сделать из бумаги вирус бактериофаг

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 10.09.2024

Бактериофаги – одни из самых загадочных препаратов аптечного ассортимента. Сейчас они переживают второе рождение – и в нашей стране, и за рубежом снова возник к ним интерес, в журналах появляется не только пересмотр старых результатов, но и масса новых публикаций. Что можно рассказать покупателю, который заинтересовался именно этими средствами?

Вехи истории

Ученые обнаруживали следы жизнедеятельности бактериофагов задолго до того, как возникла вирусология. Британский бактериолог Эрнест Ханкин еще в 1896 году обратил внимание, что некий агент, способный проходить через очень тонкий фарфоровый фильтр, убивает возбудителя холеры. Развитию науки в новом направлении помешала Первая мировая, поскольку финансирование было перенаправлено разработчикам боевых газов, взрывчатых веществ и других более актуальных вещей.

Первооткрывателями бактериофагов считаются два исследователя – британский бактериолог Фредерик Творт, описавший странный фильтрующийся агент в 1915 году, и канадский микробиолог французского происхождения Феликс Д’Эрелль, независимо от Творта сообщивший о точно такой же находке в 1917-м.

За рубежом бактериофагами интересовались в первую очередь микробиологи, так что их находки не имели прикладного значения. Очень долгое время, например, фаг считался не вирусом, а ферментом. В СССР работы изначально велись медиками, в Грузии в 1923 году был создан будущий Всесоюзный центр фаготерапии, собравший на пике своего расцвета коллекцию из более чем 3 тыс. образцов. Однако затем и у нас, и за рубежом дело фаготерапии было практически уничтожено появившимися антибиотиками. Их массовое распространение после Второй мировой создавало впечатление, что изобретена панацея против инфекций и остальные направления исследований – тупиковые.

О бактериофагах ученые вспомнили, когда перед ними в полный рост встала проблема антибиотикорезистентности. Вирусы снова стали объектом экспериментов, в них увидели реальную альтернативу морально и иногда даже физически устаревшим противомикробным препаратам.

Натуральный враг

Фаги гораздо разнообразнее, чем какие-либо другие известные вирусы, нельзя сказать, что они выглядят однотипно. Чаще всего в качестве иллюстрации используется изображение вирусов группы А по классификации Бредли, она же – группа V по классификации Тихоненко. Такие вирусы устроены сложнее всего, в них имеется головка и отросток с множеством дополнительных элементов (рис. 1). Всего групп выделяют шесть, только в одной из них геном фага представлен одноцепочечной РНК, во всех остальных случаях – это одна- или двухцепочечная ДНК.

Бактериофаги нельзя назвать гигантами, но по своим размерам они, скорее, относятся к крупным и занимают промежуточное положение между самыми большими вирусами табачной мозаики и вирусом иммунодефицита человека 1-го типа (рис. 2).

Быстро или помучиться?

По механизму действия все бактериофаги можно разделить на две большие группы. Первая – литические, или вирулентные фаги, которые в 100% случаев убивают инфицированную клетку сразу. В случае, показанном на рисунке 3, вирус сразу же уничтожает геном бактерии, используя его исключительно для целей собственной репликации. После наработки максимально возможного числа новых вирусных частиц микроб либо сразу гибнет в момент их выхода, просто разрываясь на части, либо погибает в ближайшее время из-за того, что все критически важные внутренние механизмы физически уничтожены.

Плюсы и минусы

По той же причине у фагов либо меньше побочных эффектов, либо их совсем нет. С резистентностью история схожая, она если и развивается, то только у конкретной бактерии-мишени. С помощью генной инженерии реально перепрограммировать вирус и натравить его на какого-нибудь другого возбудителя, еще не знакомого с вирусом.

Немаловажным фактором в пользу бактериофагов можно считать дешевизну и простоту их производства, особенно по сравнению с новыми перспективными антибиотиками. Действительно получается не менее, а иногда и более эффективная альтернатива с кратно меньшими вложениями.

Недостатки тоже есть, и они тесно связаны с вирусной природой фагов. Прежде всего, их сложно хранить и перевозить, они весьма требовательны к условиям содержания. Кроме того, фаги способны нападать только на свободно плавающие бактерии, внутрь человеческих клеток их никто не пустит. Агрессивная среда желудка уничтожает многие вирусы, не разбирая, кто пришел с миром, а кто нет. И главное, для достижения максимального эффекта терапии бактерию-возбудителя нужно фаготипировать, то есть выделить и в лабораторных условиях доказать, что против нее может быть применен вот этот конкретный вирус.

Факты

В СССР активно изучали медицинское применение бактериофагов, но публикации были либо на русском, либо на грузинском языках, поэтому мировая наука о них не знала и с удивлением изучает и цитирует их уже в наше время.

Работы по бактериофагам удостоены Нобелевской премии. В 1969 году она была присуждена американским исследователям Максу Дельбрюку, Альфреду Херши и Сальвадору Лурия за открытия, касающиеся механизма репликации и генетической структуры вирусов.

Бактериофаги - это особый тип вируса, который отличается способностью уничтожать бактериальные клетки. Эти бактериальные вирусы могут уменьшить проблемы, связанные с лечением инфекций с помощью устойчивых к антибиотикам бактерий.

Бактериофаги (фаги) представляют собой исключительно разнообразную группу вирусов, которые особенно используются в медицине. Они используются, среди прочего для лечения бактериальных инфекций, вызванных микробами, устойчивыми к применению антибиотиков. В 1921 году бактериофаги впервые были использованы для лечения больных, инфицированных стафилококком.

Бактериофаги - что это

Мало кто слышал о бактериофагах, хотя их открытие было чрезвычайно ценным для медицины и в будущем может спасти нас от последствий, связанных с чрезмерным использованием антибиотиков. Бактериофаги - это специфические вирусы, атакующие бактерии, которые могут стать альтернативой антибактериальной терапии. Открытие бактериофагов сделали два ученых - в 1915 году в Англии и в 1917 году во Франции. Хотя первооткрыватели бактериальных вирусов не проводили совместных исследований, они в равной степени способствовали прорыву в микробиологии, которым, несомненно, стало открытие фагов.

Бактериофаги - это вирусы с относительно разнообразной структурой, которые могут содержать одноцепочечный или двухцепочечный ДНК или генетический материал РНК, окруженные белково-жировым или белковым капсидом. К настоящему времени открыто и описано 13 семейств бактериофагов. В их разделении учитываются лизогенные и литические бактериофаги, которые различаются вирулентностью. Проще говоря, лизогенные бактериофаги характеризуются умеренной и легкой вирулентностью, а литические бактериофаги классифицируются как вирулентная группа микроорганизмов.

Бактериофаги в медицине

Как уже упоминалось, бактериофаги впервые были использованы в лечении человека в 1921 году для лечения стафилококковых инфекций кожи. Позже эти вирусы много раз использовались для борьбы с бактериями, в том числе с дизентерия. Исследованию бактериофагов препятствовало изобретение антибиотиков, которые эффективно и быстро боролись с бактериальными инфекциями. После изобретения пенициллина в 1928 году исследования бактериофагов постепенно ограничивались.

Читайте также: