Tým vedený Grahamem Hatfulem z University of Pittsburgh dosáhl průlomu: Vytvořili bakteriofágy – viry, které infikují a ničí bakterie – zcela od nuly pomocí syntetické DNA. Tento objev otevírá cestu k hlubšímu pochopení těchto mikroskopických válečníků a vytváří nové příležitosti pro vývoj nových antibakteriálních terapií tváří v tvář rostoucí rezistenci vůči antibiotikům.
Studie publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences představuje významný pokrok v oblasti fágového inženýrství. Tradičně se vědci při studiu bakteriálních infekcí spoléhali na přirozeně se vyskytující fágy. Ale s použitím syntetické DNA mají nyní výzkumníci schopnost přesně manipulovat s genetickými plány těchto virů. Představte si sadu nástrojů plnou přizpůsobitelných virů – přesně to naznačuje tento objev.
“To urychlí proces objevování,” vysvětluje Hatful. V přírodě existuje obrovská rozmanitost fágů, ale funkce mnoha jednotlivých genů v těchto virech zůstávají zahaleny tajemstvím. “Jak jsou tyto geny regulovány? Má každý gen ve fágu se 100 geny nějakou roli? Co se stane, když vymažeme ten či onen?” Dříve mohli vědci o těchto otázkách diskutovat pouze spekulativně. Nyní mohou díky syntetickým fágům přímo testovat hypotézy a získat nebývalý náhled do biologie fágů.
V rámci svého výzkumu Hatfulův tým znovu vytvořil dva přirozeně se vyskytující fágy, které napadají mykobakteria – bakterie způsobující tuberkulózu, lepru a další nemoci – pomocí výhradně syntetické DNA. Poté opatrně přidali a odebrali geny z těchto syntetických genomů, což prokázalo schopnost přesně upravovat genetickou strukturu těchto virů.
Tato úroveň kontroly otevírá obrovské možnosti. Tým vidí potenciál ve vývoji fágů specificky upravených tak, aby napadaly specifické kmeny bakterií v boji proti rostoucí globální hrozbě infekcí rezistentních na antibiotika. V podstatě by mohli vytvořit personalizované fágové terapie pro boj s bakteriemi odolnými vůči lékům, které představují významnou výzvu pro moderní medicínu.
Jak Hatful zdůrazňuje, tento průlom není jen o vytváření přizpůsobitelných nástrojů; jde o odemknutí plného potenciálu těchto vzrušujících virů: “A nyní neexistují žádné limity pro to, co je možné. Můžete vytvořit jakýkoli genom, který chcete. Jste omezeni pouze tím, co považujete za užitečné a zajímavé vytvořit.” Budoucnost výzkumu fágů je plná příležitostí, které tento revoluční objev v oblasti syntetické biologie pohání vpřed.
