В Пущине разработали простую систему доставки бактериофагов в кишечник

21 апр. 2022 г., 10:03

Просмотры: 323


Коллектив ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Отдела Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г.К. Скрябина РАН создали контейнер для доставки бактериофага в кишечник. Данная разработка повысит эффективность терапии бактериальных заболеваний. Результаты работы опубликованы в журнале Polymers.

На фото: Егор Мусин, Сергей Тихоненко, Александр Ким, Алексей Дубровский

Существующие антибиотики в большинстве случаев всё ещё работают. Однако проблема резистентности микробов становится всё более острой, и мировое научное сообщество активно ищет пути её решения. Наиболее очевидным является создание новых видов антибиотиков, но это весьма финансово и трудозатратно, т.к. на разработку одного препарата уходит несколько лет.

Альтернатива антибиотикам – бактериофаги, поскольку их создание обходится значительно дешевле, они не имеют побочных эффектов и не нарушают естественную флору организма.

Фаги – это вирусы, воспроизводящиеся в клетках микроорганизмов (вирусы, поражающие бактерии). Применение фагов в качестве лечебных антимикробных агентов (фаготерапия) является перспективной современной медицинской технологией. Однако, нестабильность бактериофагов сдерживает развитие этого подхода. Создание систем доставки, стабилизирующих бактериофаг, является одним из возможных способов решения этой проблемы.

Коллектив авторов из Пущина разработал метод создания инкапсулированных форм бактериофагов для их доставки в кишечник. Работу прокомментировал руководитель Группы, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник Лаборатории роста клеток и тканей ИТЭБ РАН Сергей Тихоненко:

 - Изначально нами предполагалось включение бактериофагов в полиэлектролитные микрокапсулы, для их защиты от воздействия агрессивных условий среды ЖКТ. В предыдущей работе мы посмотрели, как влияют полиэлектролиты на фаги, выявили механизмы этого взаимодействия и подобрали оптимальную полиэлектролитную пару. Однако при декапсулировании бактериофага, его активность резко падала. При этом нами было обнаружено, что бактериофаги, включённые в карбонатную частицу, выступающую ядром при формировании микрокапсул, сохраняли свою активность.   

В связи с этим мы решили не создавать сложную полиэлектролитную «шубу», в которой есть сложные многофакторные процессы, влияющие на фаги, а просто поместили (закапсулировали) их в карбонат кальция. Данная частица легко растворяется в кислой среде и при этом защищает фаги, которые выполняют свою задачу».

Авторы показали, что локально кислотность желудка нивелирована за счёт постепенного растворения карбоната кальция, при этом общая кислотность желудочного сока не снижается. Постепенно с пищевым комком фаг достигает тонкого кишечника и начинает работу, даже если упрощённая капсула ещё не полностью растворена.

Учёные представили дешёвый способ защитить фаги и доставить их до тонкого кишечника. Полученные частицы, с включённым фагом, имеют  размер 5±1 микрон  и представляют собой водную суспензию. Авторы рекомендуют использовать микрочастицы карбоната кальция в качестве контейнера для доставки бактериофагов через кислотный барьер желудка.

Источник информации: пресс-служба ИТЭБ РАН

Читайте также «Биология – наука XXI века». Юбилейная школа-конференция открылась в наукограде Пущино

Обсудить тему

Введите символы с картинки*