Otrzymanie enzymu produkowanego przez wirusy bakteryjne (bakteriofagi) zdolnego do degradacji biofilmu bakteryjnego

Bakteriofagi (wirusy bakteryjne) jako naturalni wrogowie bakterii wytworzyły wyspecjalizowane mechanizmy umożliwiające im skuteczne atakowanie i namnażanie się w komórkach żywicieli (bakteriach). Poznając biologię fagów możemy nauczyć się jak efektywnie zwalczać bakterie np. chorobotwórcze dla człowieka.

Prezentowany projekt jest częścią Akcji European Cooperation in the field of Scientific and Technical Research (COST) BM1003 „Microbial cell surface determinants of virulence as targets for new therapeutics in Cystic Fibrosis”, która skupia się na charakterystyce bakterii chorobotwórczych dla osób cierpiących na mukowiscydozę oraz na rozwoju nowych terapii antybakteryjnych. Celem projektu jest otrzymanie oczyszczonych enzymów wirusowych zdolnych do degradacji polimerów cukrowych wchodzących w skład biofilmu bakteryjnego. Struktury biofilmu tworzone przez skupiska bakterii chorobotwórczych stanowią poważny problem w leczeniu infekcji. Zastosowanie w terapii enzymów fagowych może ułatwić usuwanie biofilmu. Badane w projekcie enzymy fagowe pochodzą od wirusów namnażających się na klinicznych szczepach bakterii Pseudomonas aeruginosa (pałeczka ropy błękitnej) izolowanych od pacjentów z mukowiscydozą.

Idea prezentowanego projektu powstała w trakcie prac nad białkami fagowymi o innej aktywności enzymatycznej – endolizynami, prowadzonych przez Zakład Biologii Patogenów i Immunologii Uniwersytetu Wrocławskiego wspólnie z Laboratory of Gene Technology, Katholieke Universiteit Leuven w Belgii prowadzonym przez prof. Rob Lavigne – eksperta z zakresu genetyki i biologii molekularnej fagów. Zadaniem projektu jest przygotowanie czystych białek fagowych przy zastosowaniu inżynierii genetycznej oraz określenie ich aktywności przeciwbakteryjnej i skuteczności degradacji biofilmu bakteryjnego.

Rezultaty niniejszego projektu pogłębią wiedzę na temat mechanizmów wirulencji bakteriofagów, czyli ich zdolności do atakowania i zabijania bakterii, a poza tym pozwolą w przyszłości modyfikować i projektować wybrane geny tak, aby zwiększyć efektywność wykorzystania produktów fagowych lub fagów. Bakteriofagowe produkty białkowe mogą posłużyć jako związki terapeutyczne lub stanowić model strukturalny do tworzenia syntetycznych enzymów o zbliżonej aktywności. Opis wyników projektu zostanie umieszczony na oficjalnej stronie Akcji COST BM1003 http://www.cost-bm1003.info oraz opublikowany w czasopismach o zasięgu międzynarodowym, co umożliwi łatwy dostęp do tych informacji. Uzyskane informacje będą stanowić jedno z osiągnięć naukowych wieloośrodkowej współpracy międzynarodowej.

dr hab. prof. UWr. Zuzanna Drulis-Kawa

Zatrudniona w Zakładzie Biologii Patogenów i Immunologii Uniwersytetu Wrocławskiego we Wrocławiu. Jej zainteresowania badawcze dotyczą terapii alternatywnych w leczeniu infekcji bakteryjnych wywołanych w szczególności przez wielolekooporne szczepy kliniczne. Prowadzi badania nad efektywnością bakteriofagów litycznych oraz wytwarzanych przez nie enzymów, skutecznością liposomowych formulacji antybiotyków, fotodynamiczną inaktywacją oraz aktywnością związków pochodzenia zwierzęcego i roślinnego.

Data publikacji: 30.08.2012