Создан самовосстанавливающийся гель из вирусов, убивающих бактерии

Один миллилитр геля содержит 300 триллионов бактериофагов.

Фото JD Howell, McMaster University.

Биологи создали гель, состоящий из вирусов-бактериофагов. Диапазон его возможных применений огромен: от стерилизации имплантатов до борьбы с устойчивыми к антибиотикам инфекциями. Впрочем, как всегда, не обходится без "но".

Новшество описано в научной статье, опубликованной в журнале Chemistry of Materials группой во главе с Зейнаб Хоссейнидауст (Zeinab Hosseinidoust) из Университет Макмастера в Канаде.

Напомним, что бактериофаги, или просто фаги, – это вирусы, паразитирующие на бактериях. Как утверждается в пресс-релизе исследования, по числу "особей" фагов на Земле больше, чем всех живых существ (сами вирусы обычно не относят к живым существам) вместе взятых.

"Фаги повсюду вокруг нас, в том числе внутри наших тел, – объясняет Хоссейнидауст. – Фаги – естественные хищники, которые охотятся на бактерий. Везде, где есть бактерии, есть и фаги. Что здесь (в данном исследовании – прим. ред.) уникального, так это концентрация, которой мы смогли достичь в лаборатории, чтобы создать [из вирусов] твёрдый материал".

Биологи получили так много экземпляров бактериофага М13, что вирусные частицы самопроизвольно выстроились в жидкие кристаллы. Добавив связующее вещество, учёные получили желтоватый гель, по консистенции похожий на желатин.

В каждом миллилитре такого материала содержится 300 триллионов вирусов. Гель самостоятельно "залечивает" разрезы в своём полотне и другие механические повреждения. Кроме того, он отлично впитывает влагу: до 16 граммов воды на грамм сухого вещества.

Поясним, что вирусы фактически представляют собой природные наночастицы, которые к тому же не надо производить: они размножаются, используя как строительный материал бактерии. Благодаря генной инженерии состав этих частиц можно контролировать с точностью до атома. Это открывает широкие возможности для создания биоматериалов.

По мысли разработчиков, гели из бактериофагов можно использовать как антисептическое покрытие для имплантатов, медицинских инструментов и так далее. Особенно важно, что эти вирусы способны уничтожать бактерии, устойчивые к существующим антибиотикам.

Однако, несмотря на все перечисленные достоинства новой технологии, на сегодняшний день фаги – не лучшие бойцы с болезнетворными бактериями. Известны лишь единичные случаи их успешного применения. "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о том, как целая команда учёных несколько месяцев подбирала фаг, способный вылечить конкретного пациента. И одного из двух больных в результате так и не удалось спасти. Пока бактериофаги будут столь избирательными "в еде", они не станут эффективными антисептиками. Правда, есть надежда, что генные инженеры создадут менее разборчивые штаммы вирусов.

Кроме того, вирусные частицы состоят из белка, а любой чужеродный белок – потенциальный аллерген. Поэтому использование таких гелей в хирургии тоже пока остаётся под вопросом. Только будущие исследования помогут учёным разобраться с перспективами этой технологии.