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パリド: 抗生物質耐性の休眠細菌と戦う新しいウイルス (バクテリオファージ)  

細菌の休眠は、患者が治療のために服用する抗生物質へのストレスにさらされた場合の生存戦略です。休眠中の細胞は抗生物質に耐性を持ち、死滅の速度が遅くなり、時には生き残ることもあります。これは「抗生物質耐性」と呼ばれるもので、抗生物質の存在下で細菌が増殖する場合の抗生物質耐性とは異なります。慢性感染症または再発性感染症は抗生物質耐性が原因であると考えられていますが、有効な治療法はありません。ファージ療法は長い間検討されてきましたが、休眠中の細菌細胞は既知のバクテリオファージに対して無反応であり、抵抗性です。チューリッヒ工科大学の科学者らは、緑膿菌の深部定常期培養上で独自に複製する新しいバクテリオファージを特定した。 「パリド」と名付けられたこのバクテリオファージは、直接溶解複製によって深く休眠している緑膿菌を殺すことができる。興味深いことに、メロペネム抗生物質を培養物に添加すると、この新規ファージはファージと抗生物質の相乗効果によって細菌量を減少させました。どうやら、新規ファージは、抗生物質耐性を克服するために、休眠状態の細菌の生理機能の弱点を利用できる可能性があるようです。これらの弱点は、休眠状態または不活性な細菌によって引き起こされる慢性感染症の新たな治療の標的となる可能性があります。    

地球上のほとんどの細菌は、代謝活動が低下した休眠状態か、完全に不活性な胞子の形態にあります。このような細菌細胞は、必要な栄養素と分子が入手可能になると容易に蘇生できます。  

細菌の休眠または不活動は、飢餓や治療のために患者が服用する抗生物質への曝露などのストレスの多い外部環境条件に反応する生存戦略です。後者の場合、細菌を殺すために抗生物質の標的となる細胞プロセスが抑制されるため、休眠細胞は抗生物質に対して耐性になります。この現象は「」と呼ばれています抗生物質耐性この場合、細菌はより遅い速度で死滅しますが、(細菌の場合とは異なり)生き残ることもあります。 抗生物質耐性 抗生物質の存在下で細菌が増殖する場合)。慢性感染症または再発性感染症は、しばしば「持続菌」と呼ばれる休眠状態の抗生物質耐性細菌細胞に起因すると考えられており、有効な治療法はありません。  

バクテリオファージまたはファージ(細菌よりも前のウイルス)を使用するファージ療法は、休眠細菌または不活性細菌による慢性感染症の治療に長い間考慮されてきましたが、このアプローチは宿主細菌細胞が増殖しているときに機能します。しかし、休眠または不活性な細菌細胞は、細菌細胞表面への吸着を回避するか、蘇生するまで休眠細胞内で冬眠するバクテリオファージに対して無反応で抵抗性です。  

既知のバクテリオファージは、抗生物質耐性細菌、深い休眠細菌、または不活性細菌に感染する能力を持っていません。多様性を考慮すると、休眠細胞に感染する能力を備えたファージが自然界に存在する可能性があると考えられていました。研究者らは今回、そのような新規バクテリオファージの1つを初めて特定した。  

最近発表された研究では、科学者たちは、 スイス連邦工科大学チューリッヒ校 深層定常相培養上で独自に複製する新しいバクテリオファージの単離を報告する。 緑膿菌 研究室で。彼らはこのバクテリオファージを名付けました パライド。 このファージは深く休眠中の細胞を殺す可能性がある 緑膿菌 直接溶解複製による。 興味深いことに、この新規ファージは、メロペネム抗生物質を添加すると、ファージと抗生物質の相乗効果によって細菌量を減少させました。 緑膿菌-ファージ培養。  

どうやら、新規ファージは、抗生物質耐性を克服するために、休眠状態の細菌の生理機能の弱点を利用できる可能性があるようです。これらの弱点は、休眠状態または不活性な細菌によって引き起こされる慢性感染症の新たな治療の標的となる可能性があります。  

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参照:  

  1. Maffei, E.、Woischnig, AK.、Burkolter, MR 他。ファージパリドは、直接溶解複製によって緑膿菌の休眠中の抗生物質耐性細胞を殺すことができます。 Nat Commun 15、175 (2024)。 https://doi.org/10.1038/s41467-023-44157-3 

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ウメシュプラサド
ウメシュプラサド
科学ジャーナリスト | 『Scientific European』誌創設編集者

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