Бактериофаги, вирусы, которые заражают бактерии, могут быть использованы в качестве альтернативного варианта лечения, когда антибиотики не помогают. Исследователи из Лейдена изучили структуру и функцию нового бактериофага, который может быть использован для лечения одного из вызывающих озабоченность ВОЗ бактериальных штаммов, когда срочно требуются новые методы лечения.

Команда лейденских ученых занимается исследованием бактериофага, который может бороться с определенной бактерией. Рассматриваемая бактерия обычно находится в нашем пищеварительном тракте и может нанести ущерб, если она распространится на другие части нашего тела. Затем это может вызвать различные инфекции, такие как пневмония и инфекции мочевыводящих путей.

Ариан Бриг (Институт биологии Лейдена) и Даан Пелт (Лейденский институт передовых компьютерных наук) рассказывают подробнее об исследовании. "По данным ВОЗ, бактерия вызывает беспокойство, поскольку она становится все более устойчивой к антибиотикам. Фаговая терапия является потенциальной альтернативой борьбе с бактериальными инфекциями, когда антибиотики неэффективны", - говорит Бригель.

Вот почему для команды было важно исследовать бактериофаг. Бригель говорит: "Мы узнали больше о структуре и функциях бактериофага, что дало нам больше понимания того, как бактериофаг может инфицировать патоген".

Пелт нанес на карту часть бактериофага с помощью нейронной сети - алгоритма, который учится на примерах. "На кончике бактериофага находится сложная сеть хвостов, которые играют определенную роль в заражении бактерий. На данный момент мало что известно о том, как выглядят эти хвосты, потому что их структуры очень разнообразны. Аспирант Руочен Оуян вручную нанес на карту семь из этих хвостовых структур. Затем мы обучили нейронную сеть на семи примерах, чтобы мы также могли различать структуры хвоста у других фагов", - говорит Пелт.

"Сотрудничество различных дисциплин позволило нам получить хорошее представление о различных темах", - говорит Бригель. "Например, мы рассмотрели, из каких структурных компонентов состоит бактериофаг. Нас поддержала команда экспертов по волокнам хвоста бактериофага. Поскольку мы сотрудничали с учеными из разных стран, мы получили уникальную информацию о бактериофаге. Мы надеемся, что в будущем это поможет нам ответить на широкий спектр биологических вопросов".

Исследователи с энтузиазмом относятся к этому специфическому бактериофагу. Бригель утверждает: "Проблема фаготерапии заключается в том, что бактериофаги действуют не на все бактерии, даже принадлежащие к одному и тому же виду. В отличие от многих известных бактериофагов, этот особенный, потому что он действует на множество различных подтипов. Это делает его хорошим кандидатом для фаготерапии. Узнав больше о том, как работает бактериофаг, мы надеемся, что сможем лечить им людей в будущем ".

Статья "Реконструкция гигантского бактериофага с высоким разрешением, инфицирующего капсулированные бактерии с использованием сверхразветвленных хвостовых волокон", опубликована в Nature Communications.