合成病毒以解决抗菌素耐药性
国家物理实验室(NPL)和伦敦大学学院(伦敦大学学院)设计了一种全新的人工病毒,可以在首次接触时杀死细菌,如Nature Communications所述。
抗生素耐药性已成为一项日益增长的全球挑战,全球有超过70万人每年因抗药性感染而死亡。因此,抗生素的发现远远落后于其历史速度,传统的发现方法已经耗尽。NPL正在应对技术和创新挑战,包括支持合成/工程生物学的实施。
根据NPL通过帮助开发新抗生素解决全球抗菌药物耐药性威胁的方法,NPL和UCL的一组研究人员设计了一种纯人工病毒,能够在接触时杀死细菌。
这种新病毒使用相同的几何原理构建,这些原理确定了天然存在的病毒的结构,称为多面体衣壳。由此产生的合成病毒充当20纳米球形“无人机”,在识别细菌细胞后,以子弹速度和功效攻击其细胞壁。
与传统抗生素相比,这些人工病毒作为一个整体处理细菌,从破坏细菌细胞中最复杂但脆弱的部分开始 - 它的膜。这提供了优于抗生素的优点,抗生素必须达到并击中细菌细胞内的单个靶标才有效。
这种行动意味着细菌不太可能对病毒产生抗药性- 为可能更有效的抗性细菌治疗打开了大门。
此外,由于此类病毒不会影响人类细胞,但能够像病毒一样感染它们,它们有基因传递和基因编辑的希望 - 基因治疗和合成生物学的核心能力- 以及杀死隐藏在人体内的细菌细胞。
NPL生物计量学科学领导人Max Ryadnov:
“这项工作增加了不断增长的工程测量方法和材料工具箱,正在开发NPL,以实现合成生物学在工业和医疗保健方面的全部潜力。该研究还可为传染病的替代治疗提供长期和创造性的解决方案。紧急需要。”
伦敦大学学院生物物理学教授Bart Hoogenboom:
“当我们在实验中将细菌模型膜暴露于这些合成病毒时,结果是毁灭性的:在几分钟内,膜被完全破坏。”
该研究结果为研究和治疗用途的示例性合成生物学工具铺平了道路,同时展示了创新测量如何有效地应对现实生活中的挑战。
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