Virusi poznati kao fage, koji napadaju bakterije ubrizgavanjem svoje DNK i preuzimanjem njihovih reproduktivnih mehanizama, ponovo su u centru pažnje naučnika. Posebno zanimanje izaziva jedna specifična grupa – jumbo fage, koje bi mogle pomoći u borbi protiv bakterija otpornih na antibiotike.
Za razliku od običnih faga, jumbo fage su znatno veće – imaju više od četiri puta više genetskog materijala. One koriste ovaj dodatni genetski materijal da bi unutar bakterije stvorile zaštitni prostor u kojem kopiraju svoju DNK. Ovaj prostor je okružen proteinskim štitom, koji štiti DNK faga od bakterijskih odbrambenih mehanizama.
Istraživači sa Univerziteta Kalifornija u San Francisku (UC San Francisco) otkrili su da ovaj štit deluje na specifičan način – selektivno propušta određene proteine koji su neophodni za reprodukciju faga. Ovaj proces funkcioniše kao „tajno rukovanje“, gde se samo proteini sa pravim interakcijama mogu provući kroz štit.
Ključni protein u ovom procesu, nazvan IMP1 (Importin-1), prepoznaje i propušta tačno određene proteine u zaštićeni prostor faga. Svaki od ovih proteina koristi različite delove IMP1 za interakciju – neki se povezuju preko palca, neki preko prsta, dok drugi koriste drugi deo proteina. Ova raznovrsnost omogućava jumbo fagovima da precizno selektuju proteine koji su im potrebni.
Ovo otkriće je važno jer razumevanje načina na koji fagovi biraju proteine može pomoći naučnicima da ih modifikuju tako da postanu otporniji na bakterijske odbrambene mehanizme.
Fage su prvi put otkrivene pre više od jednog veka i smatrane su obećavajućim tretmanom za bakterijske infekcije. Međutim, njihov značaj je opao nakon otkrića antibiotika. Danas, kada se bakterije sve brže razvijaju i postaju otporne na antibiotike, interesovanje za fag terapiju ponovo raste.
Uprkos njihovom potencijalu, bakterije se brzo prilagođavaju i razvijaju načine da unište fage. Međutim, ako naučnici uspeju da iskoriste znanje o tajnom rukovanju jumbo faga i prilagode ih pomoću CRISPR tehnologije, mogli bi stvoriti efikasne tretmane protiv bakterija koje više ne reaguju na antibiotike.
Tim istraživača već radi na razvoju genetski modifikovanih faga koji bi mogli da traju duže i budu otporniji na bakterijske mutacije. Pored toga, jumbo fage bi mogle da se koriste i u drugim medicinskim primenama, poput isporuke lekova ili borbe protiv bakterijski uzrokovanih oblika raka.
„Tek smo na početku razumevanja potencijala ovih virusa,“ kaže Claire Kokontis, jedna od vodećih istraživača u ovom projektu. „Razumevanjem osnovne biologije faga, možemo ih prilagoditi da postanu moćno oružje u borbi protiv bolesti.“
