In una delle prime applicazioni potenziali di biologia sintetica, un campo di emergenza che mira a progettare e costruire sistemi biomolecolari utili, i ricercatori dal MIT e la Boston University stanno costruendo i virus per attaccare e distruggere i biofilms di superficie che harbor i batteri nocivi nell'organismo e sull'industriale e sugli apparecchi medici.
Hanno dimostrato già con successo un tale virus e grazie ad una libreria pronta per l'uso delle parti credono che molto potrebbero essere progettati per mirare alle specie o ai ceppi differenti dei batteri.
Il lavoro, riferito negli Atti del 3 luglio dell'Accademia Nazionale delle Scienze, aiuta la biologia sintetica della volta da una scienza astratta ad una che ha provato le applicazioni pratiche. “I Nostri risultati mostrano che possiamo fare le cose semplici con biologia sintetica che hanno risultati potenzialmente utili,„ diciamo primo l'autore Timothy la LU, uno studente di laurea nella Divisione Harvard-MIT delle Scienze e Tecnologie di Salubrità.
I biofilms Batterici possono formarsi quasi dovunque, anche sui vostri denti se non spazzolate per un giorno o due. Quando si accumulano nei posti difficili da raggiungere quali gli interni delle macchine utensili dell'alimento o cateteri medici, tuttavia, si trasformano in in sorgenti dell'infezione persistenti.
Questi batteri espellono vari proteine, polisaccaridi ed acidi nucleici che insieme ad altri materiali d'accumulazione formano una matrice extracellulare, o nelle parole della LU, un livello viscoso,„ che imballa i batteri. I rimedi Tradizionali quali gli antibiotici non sono efficaci su questi biofilms batterici come sono sui batteri di fluttuazione. In alcuni casi, gli antibiotici anche incoraggiano i biofilms batterici a formarsi.
LU ed autore senior James Collins, il professor di assistenza tecnica biomedica ai BU, scopo per sradicare questi biofilms facendo uso del batteriofago, virus minuscoli che attaccano i batteri. Il Fago lungamente è stato utilizzato in Europa Orientale ed in Russia per trattare l'infezione.
Affinchè un fago sia efficace contro un biofilm, deve sia attaccare lo sforzo dei batteri nella pellicola che degradare la pellicola stessa. Recentemente, un gruppo differente di ricercatori ha scoperto parecchi fagi in acque luride che rispondono ad entrambi i criteri perché, tra l'altro, portano gli enzimi capaci di degradazione della matrice extracellulare di un biofilm.
Questa scoperta piombo la LU e Collins studiare la possibilità di costruire i fagi per portare gli enzimi con le simili capacità. Perché„ Trovare una buona combinazione naturale per un problema di salute industriale o dato è difficile. Più, “la gente del ` non vuole scavare attraverso acque luride per trovare questi fagi,„ dice la LU.
Così Collins e la LU hanno definito un sistema modulare che permette che gli ingegneri progettino i fagi per mirare ai biofilms specifici. Come proof of concept, hanno usato la loro strategia per costruire T7, un fago coli-specifico degli Escherichia, per esprimere il dispersin la B (DspB), un enzima conosciuto per disperdere vari biofilms.
Per analizzare il fago costruito T7, il gruppo ha coltivato i biofilms di Escherichia coli sulle parità di plastica. Hanno trovato che il loro fago costruito ha eliminato 99,997% delle celle batteriche del biofilm, un miglioramento da due ordini di grandezza sopra il cugino nonengineered del fago.