Генетики из Гарварда создали организм, устойчивый ко всем вирусам – Кровь5

Мария Портнягина

Генетики из Гарварда создали организм, устойчивый ко всем вирусам

Он поможет обезопасить производство лекарств

Иллюстрация: wikipedia.org

Некоторые бактерии используют в фармацевтике как крошечные лаборатории, которые производят малые молекулы и биологические соединения – основу медикаментов. Среди них – E. coli, или просто кишечная палочка, которую применяют для создания почти двух десятков препаратов, включая инсулин. Хотя живые организмы оказываются выгоднее сложного химического синтеза, у них есть слабое место – они уязвимы для вирусов.

– Вирусное заражение в клеточных культурах остается реальным риском с серьезными последствиями: за последние четыре десятилетия в фармацевтической промышленности были зафиксированы десятки таких случаев, – отмечает команда генетиков из Гарвардской медицинской школы.

Американские исследователи представили свою разработку – генетически модифицированную бактерию E. coli, невосприимчивую к вирусам.

– Мы разработали технологию создания организма, который не может быть заражен ни одним известным вирусом, – сообщил старший автор исследования Акос Ньергес. – Мы не нашли вирус, который мог бы его разрушить.

Полученный результат основан на более ранних попытках создать подобный организм. Так, в 2022 году группа генетиков из Кембриджского университета модифицировала E. coli, чтобы сделать ее устойчивой к вирусному заражению. Однако Ньергес с коллегами экспериментально опроверг их достижение: ученые взяли пробы в местах, изобилующих кишечной палочкой, – курятниках, крысиных гнездах, сточных водах и др., – и вирусы, обнаруженные в них, смогли поразить бактерии, модифицированные в Кембридже.

Первые попытки перепрограммирования кишечной палочки подразумевали получение всех ее жизнеобеспечивающих белков из 61 набора строительных блоков – их называют кодонами – вместо 64, встречающихся в природе. Идея состояла в том, что вирусы не смогли бы захватить клетки, так как не могли бы размножаться без недостающих кодонов. Однако команда исследователей из Гарварда установила, что удаления кодонов для этого недостаточно: некоторые вирусы способны обеспечить свой строительный материал.

Ньергес с коллегами предложил иной способ, задействовав трансферную РНК (тРНК). Роль каждой тРНК заключается в распознавании определенного кодона и добавлении соответствующей аминокислоты к строящемуся белку. Например, кодон TCG сообщает соответствующей тРНК присоединить аминокислоту серин. В этом случае кембриджская команда удалила TCG вместе с кодоном TCA, тоже содержащим серин, а также соответствующие тРНК.

Гарвардская же команда добавила вместо них новые тРНК: когда они распознают TCG и TCA, то добавляют аминокислоту лейцин вместо серина. И когда вторгшийся вирус вводит свой собственный генетический код с TCG и TCA и вынуждает бактерию E. coli производить вирусные белки, эти новые тРНК путают все планы вируса: добавление неправильных аминокислот (лейцина вместо серина) приводит к формированию нефункциональных вирусных белков. Это означает, что вирус не может размножаться и заражать новые клетки.

Вирусы, однако, снабжены своими собственными тРНК. Они все еще могут точно превращать TCG и TCA в серин. Но Ньергес и его коллеги показали, что введенные ими тРНК-«обманщики» превосходят вирусные аналоги. По словам ученых, преодоление перестановки кодонов потребует от вируса одновременного развития десятков специфических мутаций, что очень маловероятно для естественной эволюции.

Проведенная модификация тРНК, помимо того, предотвращает попадание устойчивых к вирусам бактерий в дикую природу.

– Любые модифицированные тРНК, которые ускользают, далеко не уйдут, потому что они токсичны для природных организмов, – объясняет Ньергес.

Бактерии, невосприимчивые к вирусам, таким образом, могут существовать и использоваться только в лабораторных условиях.


Спасибо за ваше внимание! Уделите нам, пожалуйста, еще немного времени. Кровь5 — издание Русфонда, и вместе мы работаем для того, чтобы регистр доноров костного мозга пополнялся новыми участниками и у каждого пациента с онкогематологическим диагнозом было больше шансов на спасение. Присоединяйтесь к нам: оформите ежемесячное пожертвование прямо на нашем сайте на любую сумму — 500, 1000, 2000 рублей — или сделайте разовый взнос на развитие Национального регистра доноров костного мозга имени Васи Перевощикова. Помогите нам помогать. Вместе мы сила.
Ваша,
Кровь5

comments powered by HyperComments
Стать донором Помочь донорам
Читайте также
06 июня 2023
02 июня 2023
30 мая 2023
24 мая 2023
22 мая 2023
19 мая 2023
08 июня 2023
07 июня 2023
05 июня 2023
01 июня 2023
31 мая 2023
26 мая 2023