Оболочка из мела поможет вирусам бороться с болезнетворными бактериями в кишечнике

Проблема антибиотикорезистентности бактерий с каждым годом становится все острее: старые препараты перестают работать, а создавать новые оказывается нерентабельно — процесс долгий и дорогой, и к новым веществам рано или поздно тоже возникнет устойчивость. Поэтому исследователи разрабатывают альтернативные подходы.

Один из вариантов борьбы с бактериями — использование их естественного врага, а именно вирусов-фагов. Однако бактериофаги недостаточно стабильны, особенно в такой агрессивной среде, как желудок человека, и просто не доходят до места назначения — тонкого кишечника. Коллектив ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и Отдела Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г. К. Скрябина РАН создал контейнер для их доставки.

«Изначально нами предполагалось включение бактериофагов в полиэлектролитные микрокапсулы для их защиты от воздействия агрессивных условий среды ЖКТ. В предыдущей работе мы посмотрели, как влияют полиэлектролиты на фаги, выявили механизмы этого взаимодействия и подобрали оптимальную полиэлектролитную пару. Однако при высвобождении бактериофага его активность резко падала. При этом нами было обнаружено, что бактериофаги, включенные в карбонатную частицу, выступающую ядром при формировании микрокапсул, сохраняли свою активность. В связи с этим мы решили не создавать сложную полиэлектролитную "шубу", в которой есть многофакторные процессы, влияющие на фаги, а просто поместили вирусы в карбонат кальция. Данная частица легко растворяется в кислой среде и при этом защищает фаги, которые выполняют свою задачу», — прокомментировал Сергей Тихоненко, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории роста клеток и тканей ИТЭБ РАН.

Препарат представляет собой водную суспензию частиц размером около 5 микрон, что примерно в 15 раз меньше толщины человеческого волоса. Авторы показали, что можно локально нивелировать кислотность желудка за счет постепенного растворения карбоната кальция, при этом общая кислотность желудочного сока не снижается, соответственно, пищеварению препарат никак не вредит. Постепенно с полупереваренным комком фаг достигает тонкого кишечника и начинает работу, даже если капсула еще не полностью растворена.