U統合システム生物学研究所 (I2SysBio、CSIC-バレンシア大学) による研究では、細菌にのみ感染する特定のウイルス (ファージとして知られる) がどのように重要なタンパク質を修飾し、遺伝物質の断片を共有して、臨床的に関連する細菌の保護カプセルを通過するかを発見しました。この発見は、脅威が増大している抗生物質耐性細菌によって引き起こされる感染症に対する、より効果的なファージベースの治療法を設計する新たな可能性を切り開きます。
この研究は、 セリア・フェリオル＝ゴンザレス そして先生 ピラール・ドミンゴ＝カラップ、ファージがこの属の多剤耐性細菌を攻撃するために適応できるようにする進化メカニズムを明らかにする クレブシエラ、深刻な院内感染の原因となる。結果は、 PLOS 生物学、スペインでのみ一部の人の死亡を引き起こすこれらの細菌に対する新しい治療戦略の開発に大きな進歩をもたらす。 毎年35,000人。
多耐性細菌と戦うためのより柔軟なファージ
ファージまたはバクテリオファージはあらゆる生態系に存在し、抗生物質に反応しなくなった細菌の有望な代替手段と考えられています。この研究では、ファージがどのようにしてこの問題を克服するかを詳しく調べています。 カプセル 細菌を保護するもの クレブシエラ、抗生物質の作用とこれらの治療用ウイルスの侵入の両方を妨げる障壁です。
カプセルは同じ種の菌株間で異なり、ファージ感染を防ぐことができる複数の組み合わせが生成されます。 I2SysBio 環境・生物医学ウイルス学グループによる以前の研究では、ほとんどのファージが感染するためにこれらのカプセルに依存しており、通常、1 つまたはいくつかのカプセル タイプしか攻撃できないことがすでに示されています。
この新しい研究は、2 つの重要な進化戦略を詳しく調べています。
- より柔軟な結合タンパク質: ジェネラリストファージは複数の莢膜受容体を認識するタンパク質を持っており、異なる莢膜を持つ株を攻撃することができます。
- 遺伝子組換え: ファージは、必須タンパク質を含むゲノムの一部を交換できるため、細菌の多様性が高い環境への適応が促進されます。
「この試験の難しさは、同じウイルスコミュニティ内の異なるファージの進化と、多くの細菌や莢膜の種類が存在する複雑な環境へのファージの適応を追跡することでした」とフェリオル・ゴンザレス氏は説明した。
個別化されたファージベースの治療に向けて
この研究は、より効果的で個別化された治療法を設計するためのこれらの進化メカニズムの有用性を強調しています。 「ファージがどのように進化して適応するかを理解することは、各患者に適応した治療法を開発するために不可欠です」とフェリオル・ゴンザレス氏は述べた。
Domingo-Calap氏は、これらの発見が新世代治療法への進歩を示すものであることを強調し、「我々が実証したように、この研究は、目的のタンパク質を最適化し、ファージの作用範囲を拡大するために指向性進化を適用することへの扉を開く。」と述べた。
この研究は、ファージと細菌の相互作用と、複雑な微生物環境におけるその影響について、まだ発見すべきことが多くあることを強調しています。 「これらのメカニズムを知ることで、より効果的な治療法を設計できるようになります。
私たちのグループは、基礎科学から治療への応用まで、 スピンオフ、 進化する治療法」と結論づけた。
#研究により特定のウイルスがどのように進化して新たな臨床的に関連する細菌に感染するかが明らかになりました