客觀日本

岐阜大學等開發抗藥性細菌對策,高效合成能殺死細菌的電腦病毒

2022年12月28日 生物醫藥

岐阜大學及安斯泰來製藥等組成的研究團隊,開發出了能有效合成能夠傳染並殺死細菌的「噬菌體」電腦病毒的方法,而且在自然環境下能使噬菌體失去增殖能力,提高了安全。隨着世界範圍内對抗生素產生抗藥性的抗藥性細菌的威脅增加,此成果可能成爲有效冶癒的突破口。研究團隊正致力於早期實用化。

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耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等抗藥性細菌成爲醫療一線的課題(供圖:美國國立過敏傳染症研究所)

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使用傳染細菌的電腦病毒——噬菌體進行冶癒的方法備受矚目(供圖:岐阜大學安藤弘樹特任副教授)

噬菌體是指能夠傳染細菌的電腦病毒。噬菌體會附着在寄主細菌上,透過侵入、增殖,破壞細菌後再釋放出來,可以說是細菌的「天敵」。2016年,美國允許在沒有其他冶癒方法的情況下緊急使用噬菌體,並因爲拯救了徘徊在生死線上的患者生命而備受矚目。這種冶癒方法在日本尚未投入實際使用。

研究團隊開發出了能夠比以往更有效地人工合成傳染不同細菌的噬菌體的技術。首先在試管内增加化學合成的DNA,製作噬菌體的基因體(全遺傳資訊)。通過量電流打孔的電穿孔方式將基因體導入寄主細菌後,噬菌體開始增殖,破壞細菌並被釋放到細胞外部。透過該方法,研究團隊合成了能夠對傳染症主要原因之一的「抗酸菌」進行傳染的噬菌體。

該技術的優勢是透過改變化學合成DNA和噬菌體基因體的設計,製作出性質不同的各種噬菌體。透過改變附着在細菌上的部位,傳染多種細菌的噬菌體,及導入基因提高殺菌能力的噬菌體等的合成也成爲了可能。

爲了進一步提高實用性,研究團隊還開發了讓合成的噬菌體在自然界無法殘存的方法,實施了一次性傳染並殺死細菌的噬菌體。因爲,如果基因體改變的噬菌體增殖並擴散到環境中,可能會對生物多樣性等造成影響。

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ファージを人工合成する手法——人工合成噬菌體的方法

在製作導入細菌的基因體時,預先除去形成噬菌體或將基因裝載到噬菌體中所需的基因區域。這樣,從導入了該基因體的細菌中釋放出的噬菌體便不具有自身克隆的增殖能力。這種方法讓噬菌體在具有傳染並殺死細菌能力的同時不會擴散到環境中,可以提高用於患者冶癒時的安全。

用該方法製作的噬菌體投放到敗血症的小鼠上後,獲得了與常規噬菌體同樣的冶癒效果。不投用噬菌體的小鼠在3天内全部死亡,而投用的小鼠在6天后仍存活了約6成。岐阜大學的安藤弘樹特任副教授(安斯泰來製藥專案負責人)表示「希望以此次開發的技術爲基礎,在幾年後實施高性能噬菌體的實用化。」。

日文:文藤井寬子、《日經產業新聞》、2022/12/7
中文:JST客觀日本編輯部