Em uma das primeiras aplicações potenciais da biologia sintética, um campo emergente que tem como objetivo projetar e construir sistemas biomolecular úteis, pesquisadores do MIT e da Universidade de Boston são vírus de engenharia para atacar e destruir os biofilmes de superfície que abrigam as bactérias prejudiciais no corpo e na industrial e dispositivos médicos.
Eles já demonstraram com sucesso um desses vírus, e graças a um plug and biblioteca de jogar das peças acredito que muito mais poderia ser personalizados para atingir diferentes espécies ou estirpes de bactérias.
O trabalho, publicado no 03 de julho Proceedings of the National Academy of Sciences, ajuda a abóbada biologia sintética de uma ciência abstrata para um que provou aplicações práticas. "Nossos resultados mostram que podemos fazer coisas simples com biologia sintética que têm resultados potencialmente útil", afirma o primeiro autor Timothy Lu, um estudante de doutorado da Divisão Harvard-MIT de Ciências da Saúde e Tecnologia.
Biofilme bacteriano pode formar praticamente em qualquer lugar, mesmo em seus dentes se você não escova para um dia ou dois. Quando eles se acumulam em locais de difícil acesso, como o interior de máquinas de processamento de alimentos ou cateteres médicos, no entanto, tornam-se fontes de infecção persistente.
Estas bactérias excretam uma variedade de proteínas, polissacarídeos e ácidos nucléicos que, juntamente com outros materiais acumulando forma uma matriz extracelular, ou seja de Lu, uma camada viscosa ", que envolve a bactéria. Remédios tradicionais, como os antibióticos não são tão eficazes nesses biofilme bacteriano como eles estão em livre flutuação bactérias. Em alguns casos, os antibióticos até mesmo incentivar biofilme bacteriano a se formar.
Lu e autor sênior James Collins, professor de engenharia biomédica na BU, visam erradicar esses biofilmes usando bacteriófagos, vírus pequenos que as bactérias ataque. Fagos têm sido muito utilizados na Europa Oriental e da Rússia para tratar a infecção.
Para um fago para ser eficaz contra um biofilme, deve tanto atacar o tipo de bactéria no filme e degradar o próprio filme. Recentemente, um grupo diferente de pesquisadores descobriu fagos vários esgotos que atendem a ambos os critérios, porque, entre outras coisas, eles carregam enzimas capazes de matriz extracelular do biofilme é uma degradante.
Essa descoberta levou Lu e Collins para considerar fagos de engenharia para realizar enzimas com capacidades semelhantes. Por que "Encontrar uma boa combinação natural para um determinado problema industrial ou médico é difícil. Plus," `as pessoas não querem que cavar através de esgotos para encontrar estes vírus", diz Lu.
Assim, Collins e Lu definido um sistema modular que permite aos engenheiros projetar fagos para biofilmes alvo específico. Como uma prova de conceito, eles usaram sua estratégia para engenheiro T7, uma coli-específicas Escherichia fago, para expressar dispersin B (DspB), uma enzima conhecida para dispersar uma variedade de biofilmes.