В журнале The European Physical Journal Plus опубликовано исследование ученых Политехнического университета Милана, в котором описана оригинальная методика управления функциями бактерий с помощью света. В проекте EOS, Engineering of Bacteria to See Light, они предложили способ, при котором бактерии могут воспринимать свет и реагировать на него, не изменяя при этом свою ДНК.
Вместо генной модификации исследователи использовали специальные светочувствительные молекулы. Эти молекулы необратимо прикрепляются к поверхности бактерий и при освещении вызывают изменение электрического потенциала их мембраны. Этот сигнал можно использовать для управления важными функциями — например, движением бактерии, образованием ею биопленки или даже чувствительностью к антибиотикам.
По словам профессора Джузеппе Марии Патерно, руководителя проекта, такая технология позволяет воздействовать на бактериальные клетки по запросу. Это открывает путь к созданию светоуправляемых лекарственных носителей, способных работать в сложных участках организма, например, в кишечнике.
Испытания показали, что при освещении синим светом бактерия Bacillus subtilis хуже поглощает антибиотик канамицин, действующий внутри клетки. А вот ампициллин, влияющий на стенку клетки, сохраняет свою активность. Это подтверждает, что свет может менять восприятие антибиотиков — и значит, дать возможность более гибко управлять лечением резистентных инфекций.
Как выяснилось, с помощью света можно не только управлять активностью бактерий, но и повышать их чувствительность к лекарствам. А вот в случае с возбудителем холеры, напротив, исследователи обнаружили, как он усиливает защиту от вирусов — об этом вы можете узнать в этой статье.