Како славите Годину фага? Чак и ако никада нисте чули за ове сићушне вирусе који убијају бактерије, сигурно сте се сусрели са њима. Трилијуни бактериофага или фага и сличних вируса постоје на планети, а на многим местима чак и више од локалних бактерија.
Сличан садржај
- Крвни угрушци, ћелије јетре и птичја грипа изненађујуће су лијепи под микроскопом
Фагови су се специјализирали за заразу бактерија и замене гена да би могли да користе своје домаћине за репликацију. У различитим облицима, фагови на крају покрећу биолошке процесе у тијелу и кроз екосистеме. Сада, век после њиховог открића, има још много тога да се научи о овим ситним створењима и њиховим мучним могућностима - попут дизајнирања инжењерских фаго вируса који могу атентирати чак и на бактеријске инфекције отпорне на лекове.
Форест Рохвер са Универзитета Државног универзитета Сан Диего, коаутор књиге „ Живот у нашем фаговском свету“, објашњава зашто жели да свет обележи 2015. као годину фага:
Зашто сада славити фагове?
Прошло је 100 година када смо заиста знали за ове ствари. Зависно о коме тачно желите да кажете први откривени фаги, први прилично конкретан пример био је 1915. [Откриће је углавном заслужено британски бактериолог Фредерицк В. Торт.] И сада, након стварног успоравања броја људи у поље, рекао бих да је дошло до поновног успона у последњих десет година. Људи препознају да су ове ствари главни актери екосистема, диверзификација микроба, дељење гена - свуда. Тако да се заиста можете укључити и допринети у овом пољу и открити неке нове, велике и важне ствари. Са гледишта биолога, то је јако забавно.
Чињеница да су толико свеприсутни готово је помало неупадљиво.
У једном милилитру морске воде има око 10 милиона фага, а у граму земље готово 100 милиона. Они су заиста свуда, у суштини свега што се можете сјетити, и невјероватно су разнолике. Али они су само део система. Они су за нас потпуно безопасни. У ствари, вероватно нам помажу већим делом.
Какве ствари раде?
Па, зомби поређење је тачно за једно понашање. Фаги улазе и они чине свој ДНК дио бактерије ДНК, а то бактерије често чини другачије него што би иначе имали. Један добар начин размишљања о томе како функционише јесте замишљање симбиозе у широком распону, од патогена до међусобног. У било којем таквом систему који гледате, изгледа да се гени који раде на локалној адаптацији добијају трансфером. На пример, у људском цреву имате одређени скуп бактерија које живе са вама, али оно што се дешава током живота је да ће те бактерије стећи гене [из фага] који могу бити корисни, штетни или неутрални за домаћин.
Значи ова замјена ДНК може имати огроман распон резултата?
Јел тако. То је заправо област где фагови понекад могу бити штетни за људе, када гени који узрокују болест носе фаг. Дакле, пуно патогена постоји само зато што бактерија која обично није патоген има различите гене које додаје фаг. Вероватно најпознатији пример је колера, где они заиста добро знају како фаг изазива ту болест. Такође се дешава са пуно сојева Е. цоли који изазивају тровање храном.
Живот у нашем свету фага
КупиШта је са корисном страном?
Ако погледате преко коралног гребена, у основи имате исте врсте бактерија повезаних са гребеном. Али тада видите на различитим местима, стечени су различити гени који омогућавају бактеријама да се прилагоде њиховим локалним условима. И у том случају је добра ствар, што се тиче промоције укупног здравља гребена. Друга страна је само убијање бактерија, јер је то њихов прехрамбени артикал. То је заиста друга главна ствар коју раде.
Како ово убиство бактерија може успети да погоди болест?
То је била мисао 100 година. Првобитно су људи мислили да су пронашли чаробни метак, микробе који ће убити микробе. Али тада смо почели да користимо антибиотике, и највећим делом то су оно што и данас користимо. Местима где могу да користе фаго терапију много би било у Русији или Пољској. Али постоји врста покрета да се поново користе у западном свету, посебно јер су многе бактерије постале отпорне на антибиотике.
Зашто је њихов потенцијал да се боре против болести толико велик?
Постоји неколико предности. Антибиотици у основи убијају све бактерије, или велики део њих, и то не желите у многим случајевима. Не желите да убијете све бактерије у цревима сваки пут када имате ту инфекцију. Зато су фагови толико занимљиви: Циљају и лове одређени сој патогена. Такође, један фаг за милион постане милион. Антибиотик се никада неће појачати, морате их наставити уносити у своје тело. Али уз фагове, ако су циљне бактерије тамо, он ће привући више ових ствари које га убијају, чему се надате. А кад нестану циљане бактерије, нестали би и фагови који се њиме хране.
Можемо ли вештачки створити фагове тако да циљају тачно штетне бактерије које тражимо?
Да. Мислим да их изолирање из многих различитих фагова у природи има помало суморну историју - понекад то успева, понекад не - и са регулаторног становишта које ће увек бити помало дрско. Верујем да је синтеза пут којим ћемо ићи. Инжењерирали смо их већ дуже време, још од 1970-их или можда чак и раније, и о њима знамо прилично мало. Можете да узмете одређени део ДНК, додате га у епрувету која садржи делове протеина који чине фаг, и из тога ћете добити одржив фаг. ДНК иницира стварање одрживог фага, тако да је заиста једна врста чаробне наномашине.
Звучи идеално, па шта је задржавање нових третмана фагама?
Трошимо стотине милиона долара развијајући антибиотик. До сада заиста није било такве врсте улагања која би вам требала развити фаге до нивоа на којем би се већини од нас било угодно користити. Ако имам бактеријску инфекцију, још увек идем са антибиотицима.
Колико још морамо да научимо након једног века проучавања фага?
О неким од њих знамо много јер су они били алат који се користио за развијање молекуларне биологије, откривање начина функционисања ДНК и стварно учење како проучавати ствари на молекуларном нивоу. Тако да у том случају знамо много. Када је у питању шта се дешава у околини, у врло широким потезима знамо о каквим се стварима раде, али о специфичностима онога што се догађа, чак и у људском телу, знамо врло мало.
Њихова генетска разноликост, која је углавном непозната, је невероватна. На већини поља можемо рећи да не знамо о чему се ради одређени ген, али бар смо то видели раније. Помоћу фагових ствари можете ући у било које окружење које желите да одаберете, а већина гена који носе, можда 80 одсто, ми не само да не знамо ништа о тим генима, већ их никада раније нисмо ни видели. У овом тренутку је то наука која почиње, и стално се дешавају нова открића. То је једно од оних места на које свако може отићи, а у основи сте загарантовани да ћете наћи нешто цоол.
