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Plataforma nueva de la tecnología para crear bacteriófagos para requisitos particulares

Los bacteriófagos, conocidos informal como fagos, son los virus que pueden atacar y matar a bacterias específicas. Ocurren por todas partes en el mundo natural. Exacto porque se igualan a apenas un tipo específico de bacterias, los investigadores y los médicos espere que los fagos se puedan dirigir para combate ciertas infecciones bacterianas. Por ejemplo, la industria alimentaria está utilizando ya estos fagos para destruir patógeno en productos alimenticios por métodos naturales.

Sin embargo, genético dirigir fagos para modificarlos para requisitos particulares para los usos específicos continúa ser un proceso muy desafiador y que toma tiempo. Es determinado difícil modificar fagos para combate bacterias grampositivas tales como estafilococo. La incorporación de un genoma bacteriófago sintetizado en bacterias grampositivas ha sido hasta ahora muy problemática, pues sus membranas celulares son tan gruesas.

Crear fagos para requisitos particulares

Una nueva era puede ahora amanecer en el uso de bacteriófagos, sin embargo, como personas de los investigadores llevados por Martin Loessner, el profesor de la microbiología de la comida en ETH Zurich, acaba de presentar una plataforma nueva de la tecnología en un papel publicado en el gorrón PNAS. Esto permite a científicos genético modificar los genomas bacteriófagos sistemáticamente, proveer de ellos funciones adicionales, y finalmente reactivarlos en un “sustituto bacteriano” - una célula deficiente de la listeriosis de la membrana celular, o L-forma.

La nueva mesa de trabajo bacteriófaga permite que tales virus sean creados muy rápidamente y la “caja de herramientas” es extremadamente modular: permite que los científicos creen casi cualquier bacteriófago para diferentes fines, con una gran variedad de funciones.

“Era previamente casi imposible modificar el genoma de un bacteriófago,” Loessner dice. Encima de eso, los métodos eran muy ineficaces. Por ejemplo, un gen era solamente integrado en un genoma existente en una pequeñita parte de los fagos. El aislamiento del fago modificado era por lo tanto a menudo como explorar para una aguja en un pajar.

“En el pasado tuvimos que revisar millones de fagos y seleccionar ésos con las características deseadas. Ahora podemos crear estos virus a partir de cero, los probamos dentro de un período razonable y en caso de necesidad los modificamos otra vez, las” tensiones de Loessner.

Fagos de la formulación de planes en la computador

Samuel Kilcher, especialista en virología molecular, ha desempeñado un papel dominante en la ruptura: él utilizó métodos sintetizados de la biología para proyectar el genoma de un bacteriófago en el tablero de dibujo y para montarlo en un tubo de ensayo de fragmentos de la DNA. Al mismo tiempo las nuevas, adicionales funciones fueron incorporadas en el genoma bacteriófago, tal como enzimas para disolver la pared celular bacteriana. Además, Kilcher puede quitar los genes que dan propiedades indeseadas bacteriófagas, tales como la integración en el genoma bacteriano o la producción de cytotoxins.

Para reactivar un fago de la DNA sintetizada, el genoma fue introducido en esférico, formas pared-deficientes pero viables de la célula de la bacteria de la listeriosis (listeriosis de la L-forma). De acuerdo con la heliografía genética, estas células bacterianas después producen todos los componentes del fago deseado y se aseguran de que las partículas del virus están montadas correctamente.

Los investigadores también descubrieron que las células esféricas de la listeriosis son no sólo capaces de crear sus propios fagos específicos, pero también ésos capaces de atacar otras bacterias. Generalmente, un ordenador principal genera solamente sus propios virus específicos. la listeriosis de la L-forma es por lo tanto conveniente como incubadora virtualmente universal para los bacteriófagos.

Si las células de la listeriosis entonces se traen al punto donde rompen (lisis), los bacteriófagos se liberan y se pueden aislar y multiplicar para el uso en terapia o diagnósticos.

Solamente los fagos virulentos son convenientes

“Un requisito previo dominante para usar bacteriófagos sintetizados efectivos es que su genoma no puede integrar en el genoma del ordenador principal,” Kilcher acentúa. Si suceso esto, el virus presenta no más una amenaza para la bacteria. Usando este nuevo método, sin embargo, los científicos podían reprogramar simple tales fagos integrantes de modo que hagan interesantes otra vez para los usos antibacterianos.

Los dos investigadores no están preocupados determinado de resistencias potenciales contra los fagos. E incluso si había ninguno, por ejemplo debido a una bacteria que cambia sus estructuras de la superficie para evitar que el virus sujete, la nueva tecnología permite desarrollar un fago conveniente contra el cual una bacteria todavía no ha desarrollado resistencia.

Los investigadores también piensan que el peligro de la baja involuntaria es muy pequeño: porque los bacteriófagos - natural y sintetizado - son extremadamente ordenador principal-específicos, no pueden sobrevivir para de largo fuera su ordenador principal. Esta alta especificidad también previene los bacteriófagos de la transferencia a una nueva bacteria del ordenador principal. La “adaptación a la estructura superficial de un diverso ordenador principal tardaría un tiempo largo tremendo en naturaleza,” Loessner dice.

Cerca de un uso práctico

Con esta nueva tecnología, las personas de Loessner han hecho una zancada gigante hacia la aplicación de los bacteriófagos sintetizados para el uso en terapia, diagnósticos o la industria alimentaria. Los científicos están manejando así vencer los apremios asociados al uso de fagos naturales. “Nuestra caja de herramientas podría ayudar a explotar el potencial de fagos,” Loessner dice. Los investigadores han solicitado una patente para su tecnología. Ahora esperan encontrar a titulares de una licencia para producir los fagos para la terapia y los diagnósticos.

Source:

https://www.ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2018/02/workbench-for-virus-design.html