Коллектив ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Отдела Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г. К. Скрябина РАН создал контейнер для доставки бактериофага в кишечник. Данная разработка повысит эффективность терапии бактериальных заболеваний. Результаты работы опубликованы в журнале Polymers.
Существующие антибиотики в большинстве случаев все еще работают. Однако проблема резистентности микробов становится все более острой, и мировое научное сообщество активно ищет пути ее 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 Пущино 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, включенные 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 счет 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 упрощенная капсула еще не полностью растворена.
Ученые представили дешевый способ защитить фаги и доставить его до тонкого кишечника. Полученные частицы, с включенным 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: Egor V. Musin, Aleksandr L. Kim, Alexey V. Dubrovskii, Elena V. Ariskina, Ekaterina B. Kudryashova and Sergey A. Tikhonenko. The Pathways to Create Containers for Bacteriophage Delivery. Polymers, 2022 14(3):613.
https://www.researchgate.net/publication/358409610_The_Pathways_to_Create_Containers_for_Bacteriopha...
На фото: Егор Мусин, Сергей Тихоненко, Александр Ким, Алексей Дубровский
Существующие антибиотики в большинстве случаев все еще работают. Однако проблема резистентности микробов становится все более острой, и мировое научное сообщество активно ищет пути ее 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 Пущино 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, включенные 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 счет 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 упрощенная капсула еще не полностью растворена.
Ученые представили дешевый способ защитить фаги и доставить его до тонкого кишечника. Полученные частицы, с включенным 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: Egor V. Musin, Aleksandr L. Kim, Alexey V. Dubrovskii, Elena V. Ariskina, Ekaterina B. Kudryashova and Sergey A. Tikhonenko. The Pathways to Create Containers for Bacteriophage Delivery. Polymers, 2022 14(3):613.
https://www.researchgate.net/publication/358409610_The_Pathways_to_Create_Containers_for_Bacteriopha...
На фото: Егор Мусин, Сергей Тихоненко, Александр Ким, Алексей Дубровский
Галерея
Егор Мусин, Сергей Тихоненко, Александр Ким, Алексей Дубровский
