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2026-02-10 18:17:00
新しい遺伝子工学技術により、研究者は遺伝情報から直接細菌を破壊できるウイルスを設計し、生産することが可能になります。この方法は、今日の公衆衛生の大きな課題の一つである抗生物質耐性感染症に対する標的療法の開発を加速する可能性がある。
研究者チームは、細菌に感染して破壊するウイルスであるバクテリオファージが、DNA 配列のみから研究室で完全に作成できることを実証しました。その結果、改変が困難な天然ウイルスにほぼのみ基づいた、従来の方法に代わる高速かつ柔軟な代替手段が提供されます。
バクテリオファージは細菌感染症の治療に 100 年以上使用されてきましたが、抗生物質耐性菌の蔓延が加速する中、これらの治療法への関心が高まったのはつい最近のことです。しかし、天然バクテリオファージの操作は手間がかかり、難しく、よく研究された少数のモデルに限られているため、進歩は遅れています。
雑誌に掲載された研究では 米国科学アカデミーの議事録 – PNASニューイングランド・バイオラボとイェール大学の研究者らは、標的を標的とするバクテリオファージを操作するための初の完全合成システムを説明している。 緑膿菌抗生物質に対する耐性が高まり、世界中に大きな影響を与えている細菌。この方法は、New England Biolabs が開発した High-Complexity Golden Gate Assembly プラットフォームに基づいており、既存のウイルス サンプルを必要とせず、遺伝情報に基づいて合成ウイルスを生成できます。
このアプローチを使用して、チームはバクテリオファージを組み立てました。 緑膿菌 28 の合成 DNA フラグメントから。その後、ウイルスは DNA 断片の挿入や欠失によって遺伝子変化を受けました。これらの変化により、ウイルスが他の種類の細菌に感染することが可能になり、蛍光マーカーの導入により感染プロセスをリアルタイムで可視化できるようになりました。
著者らは、これまでバクテリオファージ工学では、単一のモデルウイルスの機能的手法を開発するのに何年もかかっていたと指摘している。新しい合成システムにより、プロセスの複雑さが大幅に軽減され、遺伝子組み換えの速度と安全性が向上します。
Golden Gate Assembly プラットフォームでは、短い DNA フラグメントを使用して細胞外でウイルス ゲノムを完全に組み立てることができ、すべての変更が最初から計画されています。組み立て後、ゲノムは安全な実験室株に導入され、そこで活性型バクテリオファージになります。この手順により、特に人間にとって危険な病原体に関しては管理が困難な、脆弱なウイルスや特殊な宿主細菌を収集する必要がなくなりました。
より長い断片を使用する他の DNA アセンブリ方法と比較して、ゴールデン ゲート アセンブリでは、生成が容易で宿主細胞に対する毒性が低い短い配列が使用されます。この方法は、バクテリオファージ ゲノムの頻繁な特徴である反復配列や高含量のグアニンとシトシンに対する耐性が優れています。
この技術の開発には、ニューイングランド バイオラボの研究者とイェール大学のバクテリオファージ専門家との協力が不可欠でした。このプラットフォームは当初、感染性バクテリオファージ T7 であるよく知られたウイルスでテストされました。 大腸菌 (大腸菌)、その後、抗生物質に対する耐性が増加した細菌を標的とするバクテリオファージに拡張されました。
同じ方法を使用して、マイコバクテリアに感染するグアニンとシトシンが豊富なゲノムを持つバクテリオファージを構築した関連研究が、雑誌に掲載されました。 PNAS ピッツバーグ大学およびアンサ・バイオテクノロジーズとの協力により、2025 年 11 月に。
別のプロジェクトでは、2025 年 12 月にジャーナルに掲載された研究で説明されています ACSコーネル大学とニューイングランド・バイオラブズの研究者らは、検出のためのバイオセンサーとして使用される合成T7バクテリオファージを作成した。 大腸菌 飲料水に。
この研究の著者らは、このアプローチにより、生細胞内のウイルスを直接改変することなく、研究用途に、そして長期的には抗生物質耐性と戦うために、正確に設計されたバクテリオファージを開発する可能性が開かれると信じている。
#合成ウイルス抗生物質耐性に対する標的を絞ったアプローチの可能性