Investigadores de la UCL y del Laboratorio Nacional de Física (NPL, por sus siglas en inglés) han desarrollado un ‘virus’ sintético que mata las bacterias en el primer contacto.
El estudio, publicado en Nature Communications , muestra cómo se pueden usar proteínas de nuevo diseño para construir diminutas conchas huecas que emulan las estructuras externas de los virus naturales. Los ‘drones’ de virus sintéticos reconocen las células bacterianas antes de atacar y destruir su parte más vulnerable: su membrana.
“Usamos imágenes de alta resolución y en tiempo real para ver el impacto de los virus sintéticos en las membranas modelo bacterianas y descubrimos que son extremadamente destructivos”, explicó el coautor y estudiante de doctorado de la UCL Hasan Alkassem (NPL, UCL London Centre for Nanotechnology e Ingeniería Bioquímica UCL).
“Segundos después de aterrizar en la superficie, los virus sintéticos se desmontan y forman agujeros que se expanden rápidamente en la membrana, lo que hace que se filtre. Los experimentos con bacterias intactas demostraron que esto provocó la muerte de las bacterias”.
El descubrimiento es importante ya que demuestra un posible nuevo enfoque para abordar el problema cada vez mayor de la resistencia a los antibióticos, al abrir nuevas opciones para el tratamiento de enfermedades infecciosas.
Más de 700.000 personas en todo el mundo mueren cada año a causa de infecciones resistentes a los medicamentos y el descubrimiento de antibióticos se ha quedado muy por detrás de su tasa histórica, y los métodos de descubrimiento tradicionales se han agotado.
“La forma en que funciona nuestro virus sintético significa que es menos probable que las bacterias se vuelvan resistentes a él. También tienen una ventaja adicional sobre los antibióticos tradicionales en el sentido de que no tienen que alcanzar y golpear un solo objetivo dentro de una célula bacteriana para ser efectivos”, dijo el coautor y estudiante de doctorado de la UCL, Alex Yon (Centro de Nanotecnología y Tecnología de la UCL en Londres). Instituto UCL de Biología Estructural y Molecular).
Además, debido a que tales virus sintéticos no afectan a las células humanas, pero tienen la capacidad de ingresar en ellas como lo hacen los virus naturales, son prometedores para la entrega y edición de genes, capacidades centrales para la terapia génica y la biología sintética, así como para matar bacterias que se esconden. dentro de las células humanas.
El autor principal, el Dr. Max Ryadnov, líder científico en biometrología del NPL, explicó: “Este descubrimiento se suma a la creciente caja de herramientas de métodos y materiales de metrología de ingeniería que se están desarrollando en el NPL para aprovechar todo el potencial de la biología sintética para la industria y la atención médica. Esta investigación también ofrece soluciones creativas y a largo plazo para tratamientos alternativos de enfermedades infecciosas que se necesitan con urgencia”.
El profesor Bart Hoogenboom (Centro de Nanotecnología de UCL en Londres, Física y Astronomía de UCL e Instituto de Biología Estructural y Molecular de UCL), que supervisó la parte de UCL de esta investigación, concluyó: escala de longitud traducida a las bacterias reales que están siendo eliminadas. Por lo tanto, tenemos una estrategia potencial para tratar enfermedades infecciosas y también entendemos cómo funciona”.
El trabajo fue amablemente financiado por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC), el Programa Europeo de Metrología para la Innovación y la Investigación (EMPIR) y el Departamento de Negocios, Innovación y Habilidades (BEIS). Se realizaron mediciones especializadas en Diamond Light Source .
Table of Contents
Enlaces
- Trabajo de investigación en Nature Communications
- Perfil académico del profesor Bart Hoogenboom
- UCL Centro de Londres para la Nanotecnología
- Ingeniería Bioquímica UCL
- UCL Física y Astronomía
- Instituto UCL de Biología Estructural y Molecular
Imagen
- Virus sintético (crédito: NPL)
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Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.