Исследователи из Северо-Западного университета США (Northwestern University) изменили последовательность ДНК бактериофагов и ввели ее внутрь синегнойных палочек (P. aeruginosa). Эти бактерии способны вызывать смертельно опасные инфекции и часто бывают устойчивы к антибиотикам. Попав в бактериальную клетку, искусственно сконструированная вирусная ДНК успешно обходит защитные механизмы, встраивается в хромосому и запускает конвейер по производству новых вирусных частиц. Они и уничтожают клетку – буквально взрывают ее изнутри.
Эта научная работа стала очередным шагом на пути к созданию так называемых дизайнерских вирусов, которые можно будет применять в качестве лекарств против устойчивых к антибиотикам бактерий. Параллельно такие исследования помогают лучше понять биологию фагов.
Результаты исследования были опубликованы в конце января 2024 года в журнале Microbiology Spectrum.
Руководитель исследования Эрика Хартманн отмечает:
Устойчивость [бактерий] к противомикробным препаратам иногда называют «тихой пандемией». Число инфекций и смертей от них растет по всему миру. Это огромная проблема. Фаговая терапия – недооцененная альтернатива антимикробным препаратам. Но во многих отношениях фаги являются «последним рубежом» микробиологии. Мы мало что о них знаем. Чем больше мы узнаём, как работают фаги, тем выше вероятность, что мы сможем разработать эффективные методы лечения. Наш проект является передовым в том смысле, что мы изучаем биологию фагов в режиме реального времени по мере их разработки.
Альтернатива антибиотикам жизненно необходима
В современном мире нарастает проблема антибиотикорезистентности: бактерии становятся всё более устойчивыми к препаратам. Из-за этого всё сложнее лечить многие инфекции. Например, Центры по контролю и профилактике заболеваний в США (CDC) сообщают, что в Америке ежегодно выявляется около 3 миллионов инфекций, вызванных устойчивыми микроорганизмами, и они уносят более 35 тысяч жизней.
Проблема усугубляется тем, что разработка новых антибиотиков давно застопорилась. Это заставляет ученых искать альтернативные методы лечения. В последние годы растет интерес к препаратам на основе бактериофагов.
В борьбе с опасными патогенами фаги показывают себя весьма неплохо, но с ними не всё так просто. Во-первых, эти вирусы очень избирательны: каждый бактериофаг может заражать только один вид бактерий или вообще только определенные штаммы в пределах вида. Во-вторых, к фагам бактерии тоже могут вырабатывать устойчивость. В-третьих, фаги – не просто лекарственные молекулы, а сложные биологические объекты. Их действие не всегда легко точно прогнозировать.
В целом, несмотря на то, что фаги – самые многочисленные существа на нашей планете (их около 1031), в знаниях о них пока есть масса пробелов.
Эрика Хартманн рассказывает:
На каждую бактерию приходится десяток соответствующих фагов. Таким образом, на Земле существует астрономическое число фагов, но мы изучили лишь немногие из них. У нас не было мотивации всех их серьезно изучать. Сейчас такая мотивация появилась, и мы увеличиваем число инструментов, с помощью которых можем их исследовать.
Лечение без побочных эффектов
Обычно, когда нужны фаги для борьбы с той или иной инфекцией, ученые отыскивают в окружающей среде подходящие вирусы и используют их как есть или определенным образом модифицируют. Бактериофаги уничтожают определенный вид бактерий, при этом не влияют на остальные, не нарушают микрофлору и не заражают клетки человека.
В перспективе можно было бы создать большой банк фагов, в котором будут храниться вирусы против разных возбудителей, и постоянно его пополнять. Выявив у пациента тех или иных возбудителей, врач мог бы запросить из банка нужные бактериофаги, а в больничной аптеке из них приготовили бы индивидуальное лекарство. Препараты, которые так делают, называются магистральными.
Ученые из Северо-Западного университета решили проверить, получится ли у них сконструировать фаги, которые будут эффективно уничтожать синегнойную палочку (P. aeruginosa). Это очень опасная бактерия, особенно для людей с ослабленной иммунной системой. P. aeruginosa часто вызывает внутрибольничные инфекции и отличается множественной лекарственной устойчивостью.
Искусственный вирус обошел защиту и уничтожил жертву
Процесс создания генно-инженерных фагов разделили на два этапа. Для создания синтетической ДНК использовали обычные пекарские дрожжи – Saccharomyces cerevisiae. Дело в том, что, в отличие от бактерий, в клетках грибка вирусные гены практически не экспрессируются и не влияют на свойства микроорганизмов. То есть заражение фагом как бы есть, но оно ни приводит ни к каким «симптомам» и последствиям. Это позволяет безопасно проводить обширные и самые разные модификации в вирусной ДНК.
Но дрожжи – не бактерии, и в них полноценные вирусные частицы синтезироваться не будут. Поэтому дальше нужно было «перезагрузить» новый бактериофаг. Для этого применили электропорацию: на бактериальные клетки P. aeruginosa подали высоковольтные электрические импульсы, проделали в них небольшие отверстия и ввели вирусный генетический материал. Фактически произошло то же самое, что и во время естественного заражения. Вирусная ДНК встроилась в бактериальную хромосому, и началось производство бактериофагов.
Некоторые бактерии смогли распознать и уничтожить вирусную ДНК. Тогда ученые оптимизировали процесс и вывели из строя защитные противовирусные механизмы.
После этого уже обкатанную методику испробовали на двух фагах, которые в диком виде вообще не способны заражать P. aeruginosa. И снова всё получилось.
Замечательное отличие фагов от других лекарственных препаратов в том, что они сами себя размножают. Когда зараженная бактерия погибает, наружу выходит множество новых вирусов, и они тоже отправляются на поиски жертв.
В целом технология выглядит весьма перспективной. Авторы этого исследования планируют продолжить работу. Пока только с фагами, заражающими P. aeruginosa, но постепенно, вероятно, доберутся и до других.
Комментарии (103)
nickolas059
17.03.2024 15:57+4Главное, что эти самые фаги не мутировали и не начали борьбу с нами за место под солнцем :)
Vindicar
17.03.2024 15:57+3Вообще я читал, что бактериофаги вроде довольно привередливые - многие "охотятся" только на определённые виды бактерий, и не трогают даже родственные виды. Но я не спец.
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+4Да, они очень узкоспециализированные. В некоторых случаях они поражают даже не все бактерии внутри вида, а только отдельные штаммы. Эти вирусы не опасны для людей. Они постоянно присутствуют в составе нашей микрофлоры.
Mirn
17.03.2024 15:57а разве не то же самое про адено и всякие короновирусы говорили года четыре назад?
да и простота вируса означает что его куда проще гибридизировать с чем то другим и изменять - шансы что оно сразу не сдохнет несомненно гораздо выше чем у эукариотов.
acc0unt
17.03.2024 15:57+2Разница между бактерией и человеком намного больше, чем разница между летучей мышью и человеком.
Целые классы препаратов - антибиотики - используют для своей работы то, что у людей и у бактерий очень много различий в биохимии. А тут у нас бактериофаги -которые бьют не по бактериям в целом, и даже не по классам бактерий, а по отдельным видам и штаммам.
Адаптационный скачок, который необходим чтобы бактериофаг стал эффективно заражать людей - это за пределами возможностей эволюции.
Lainhard
17.03.2024 15:57Когда всех съедят, останутся только те, кто непривередлив к пище. Банальный отбор.
Politura
17.03.2024 15:57+16Так-то бактериофаги используют очень давно, но из-за ряда причин - очень редко, в качестве экспериментов.
Основная проблема в том, что они охотятся на строго определенных бактерий, с антибиотиками гораздо проще. На хабре почти 10 лет назад была гораздо более интересная и подробная статья на тему: https://habr.com/ru/articles/400097/ еще из тех времен, когда статьи писали люди для людей, а не чатжпт на запрос: "напиши так, чтоб было больше вау-херни и заманухи, ах да, и покороче, чтоб тупые людишки фокус внимания не потеряли".
iagan
17.03.2024 15:57+2Простите, я не особо разбираюсь, но разве это наоборот не плюс, что вирусы атакуют только определённые бактерии? Ведь антибиотики могут навредить своим в том числе и полезным бактериям, а с вирусами такого нет.
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+2Это плюс, но есть и минус. За счет такой специфичности чуть ли не каждому пациенту нужен свой набор фагов, и еще нужно разбираться, какой именно. Это означает, что нужно проверять и регистрировать массу разных фагов, надо как-то стандартизировать их применение, чтобы не было хаоса.
agat000
17.03.2024 15:57А наши бактерии-симбионты сильно отличаются у разных людей?
Если будет создан вирус, нацеленный например на бактерий из нашей системы пищеварения, смогут они все человечество приковать к унитазам и посадить на специальные лекарства от правильных производителей?
Или на бактерии, участвующие в выработке витаминов?
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+1В теории многое возможно. Но на практике столько "но" и столько нюансов... Фаги - это не столько инструмент уничтожения бактерий, сколько механизм регуляции их численности и биоразнообразия. Они везде успешно сосуществуют. В плане "выкосить микрофлору" как раз более опасны антибиотики. Но и после них микрофлора восстанавливается.
isden
17.03.2024 15:57Есть в продаже комплексы с 5-6 фагами. К тому же, люди в обычных условиях заражаются +- одними и теми же бактериями.
БОльшая проблема тут в хранении препаратов.
iShrimp
17.03.2024 15:57+13Терапия бактериофагами известна уже чуть более 100 лет. Хотя они не всегда так эффективны, как хотелось бы, и к ним быстрее возникает резистентность, но они вполне сохраняют за собой место второго-третьего эшелона терапии.
Со времён СССР и до сих пор в России выпускается "Секстафаг" - раствор, содержащий смесь бактериофагов против возбудителей гнойных инфекций Staphylococcus, Streptococcus, Proteus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, а также отдельные фаги в растворах.
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+5В России активно производят не только лекарственные препараты, но и гигиенические средства с бактериофагами. Мне известны два крупных производителя: НПО Микроген (Секстафаг, который вы упомянули - как раз они делают) и НПО Микромир.
lucius
17.03.2024 15:57+2Я не специалист, но читал, что бактериофаги (в отличие от антибиотиков) не уничтожают всех бактерий, так как бы сами в этом случае вымерли. У них заложен механизм, чтобы останавливаться на каком-то шаге.
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+4Я бы не сказал, что такой механизм жестко заложен, но да, они в природе и в организме человека существуют в равновесии. Это большая интересная тема, сейчас как раз пишу об этом материал для другого сайта.
Dagnir
17.03.2024 15:57+9У некоторых бывает способность встраиваться в геном, чтобы запустить взрывной цикл размножения позже, в более подходящих условиях. Но в основном просто бактерии быстро мутируют, и в популяции всегда будет 0.01% бактерий, у которых слегка отличается молекула на поверхности, к которой цепляется бактериофаг, и он не сможет её распознать. В лаборатории в реальном времени наблюдал, как бактериофаг мог убить активно растущую культуру до вида «прозрачная водичка», когда вроде ничего живого в ней не осталось, но потом за ночь в ней отрастали клетки с сопротивляемостью. Или на чашке Петри в «зоне смерти» от бактериофага можно иногда увидеть 2-3 колонии, которые выросли из тех клеток, которые бактериофаг не взял.
Tschuess
17.03.2024 15:57Дизайнерские вирусы
Звучит креативно, но в оригинале кажется речь не об искусстве, а селекции/модифицировании
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+4Я решил оставить такую кальку, т. к. в принципе слово "дизайн" в таком смысле употребляется: есть понятия "драг-дизайн", "дизайн исследования". В статье речь не о селекции, а как раз именно об искусственной модификации.
ssj100
17.03.2024 15:57Они и уничтожают клетку – буквально взрывают ее изнутри.
Ой так эффектно описали... но это ведь обычные органические неМГО бактериофаги делают по-другому?
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+4Статья посвящена конкретному исследованию, тут нет цели описать жизненный цикл фагов, и как там всё происходит, в деталях. Думал о том, чтобы написать подробную обзорную статью о фагах, воздержался по двум причинам: 1. Об этом и без того много писали, в т. ч. отчасти затрагивали тему другие авторы на Хабре. Ну а за пределами Хабра таких материалов очень много. 2. Я и сам такие обзоры уже делал, например, тут: https://biomolecula.ru/articles/ogromnyi-i-zagadochnyi-mir-bakteriofagov Посчитал, что не стоит поднимать заезженные темы, лучше попереводить свеженькие новости фаготерапии. Но смотрю на комментарии к этой статье и вижу: наверное, всё же стоило начать с обзора :-)
lucius
17.03.2024 15:57Проблема усугубляется тем, что разработка новых антибиотиков давно застопорилась. Это заставляет ученых искать альтернативные методы лечения. В последние годы растет интерес к препаратам на основе бактериофагов.
Не верю. Дело в том, что бигфарме не выгодно разрабатывать антибиотики и бактериофаги. Миллионы вложены, а человек купил раз в несколько лет антибиотик и всё. Не окупается. То ли дело обезбаливающие или антидепрессанты. Человек платит годами! Поэтому новые антидепрессанты или обезбаливающие - это выгодные инвестиции, а бактериофаги и антибиотики - нет.
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57Вы совершенно правы, это одна из причин, почему застопорилось - но не единственная.
Antra
17.03.2024 15:57+1Вы полагаете, что антибиотик/бакериофаг - один раз принял, и его на всю жизнь хватит?
Так-то и от головной боли таблетки не каждый день пьют, однако ж их разрабатывают.
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+3Курс антибактериальной терапии - обычно короткий.
Жизненный цикл антибиотика тоже довольно короток. Быстро снова появляются устойчивые бактерии, и он становится всё менее востребован. И опять нужны новые препараты. Призывы использовать антибиотики рационально, чтобы медленнее развивалась резистентность - не очень эффективны. Даже врачи до сих пор часто назначают их неправильно, не говоря уже об обывателях.
При этом разрабатывать новые препараты становится всё дороже.
Это если в двух словах.
Antra
17.03.2024 15:57+1Это я понимаю. Я выступил против посыла, что "разрабатывют то, что не лечит, а подсаживает" (как антидепрессанты). В реальности же даже однократные Золгенсмы разрабатывают. Просто цену выставляют соответствующую.
А вот технически новые антибиотики разработать - очень сложно, да. Установили бы цену существенно дороже для случаев, когда никакой другой не помогает. Но "инвестировали кучу бабла - нашли новый супер антибиотик" - не работает.
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57Насколько я знаю, в фарме очень хорошо умеют просчитывать перспективы, и там не особо охотно занимаются разработками того, что не окупится. Подозреваю, что для них плохое решение - не только выйти в минус или в ноль, но и получить маленький профит. Ведь прибыль там нужна не только для наживы, но и для того, чтобы вкладывать деньги в дальнейшие дорогущие разработки новых лекарств. Правительства разных стран что-то пытаются с этим делать, как-то стимулировать.
Antra
17.03.2024 15:57+2Совершенно верно. Поэтому мой пойнт в том, что поиск и выпуск новых антибиотиков тормозят не из-за злого умысла, не потому что "на них нельзя подсадить на подписку", а потому что стало чрезвычайно сложно и дорого их искать. Я против теории заговора бигфармы.
ru1z
17.03.2024 15:57+4Хм, это не относится к бигфарме, а вообще. Если вы сделали несколько первых лекарств и, скорее всего, тем самым решили простейшие задачи, то создание следующих лекарств будет стоить дороже. Сначала Флеминг, Флори и Чейн открыли пенициллин, потом был "бум" открытий, и поколения антибиотиков следовали одно за другим, одновременно тщательно изучая механизмы действия и все, что с этим связано. Параллельно с этим к лекарствам (вообще) применялись все более строгие ограничения (аспирин сейчас бы не одобрили). Например, условно говоря, раньше, лет сто назад, выстреливала 1 идея из сотен проектов по созданию лекарства, потом 1 из тысячей, а теперь 1 из десятков тысяч и т. д.
С новыми обезболивающими и новыми антидепрессантами схожие проблемы, разработки и там тормозят. Обезболивающие, которые не вызывают привыкания, кстати говоря, очень бы пригодились.
С бактериофагами сложности больше в том, что слишком много неизвестного (в статье тоже об этом пишут). Антибиотики это какие-то сравнительно простые и отлично изученные химические вещества, известна фармакокинетика, детальнейший механизм действия и все остальное. Напротив, природные бактериофаги изучены не так хорошо, да еще уже известно, что они умеют делать кучу всего постороннего, кроме "убийства" бактерий, включая перенос генов из одной бактерии в другую, никому такого не нужно. А до искусственного полностью изученного антибактериального бактериофага еще далеко.
lucius
17.03.2024 15:57Обезболивающие, которые не вызывают привыкания, кстати говоря, очень бы пригодились
Поставьте себя на место бигфармы. Зачем вам вообще работать в этом направлении? Сейчас эпоха подписок и постоянных платежей. Фотошоп по подписке, подогрев сидений по подписке, и тд... Сейчас задача долго удерживать пользователя и тянуть с него деньги. Сфера не важна.
Tyusha
17.03.2024 15:57+2Может быть фирме X в теории и не выгодно открыть что-то дешёвое и массовое. Но если она этого не сделает, то это сделает фирма Y, а X при этом ожидает провал. И вообще я не склонна верит совсем уж в лютую конспирологию про корпорации зла. Большинство учёных, менеджеров, руководителей — я почему-то уверена — не Скруджи Макдаки, а чаще руководствуются "миссией" в хорошем смысле этого слова. В большинстве своём это умные, предприимчивые люди, у которых есть мечта — счастье для всех, как бы пафосно это не звучало..
ru1z
17.03.2024 15:57+1Там такая же конкуренция как и везде. Вы ведь тоже выпускаете какой-то продукт и могли бы оставаться на одном месте, но приходится и что-то новое делать. Есть компании, которые какую-нибудь гомеопатию по подписке продает или ультрагиперполезные бифидобактерии в красивых блистерах, которых страстно хочет купить любой пользователь.
В то же самое время нельзя быть реальной бигфармой и вообще абсолютно ничего нового не выпускать. Помимо всего прочего, сильные обезболивающие препараты и антибиотики - это рецептурные препараты, которые жестко регулируются госрегуляторами и бигфарме не получится простым образом выпускать какой-нибудь арбидол по подписке.Бигфарма это всего 20 компаний, у них рабочие препараты и конкуренция за новые препараты - очень серьезная. К примеру новонордиск с его новым препаратом Оземпиком сейчас из бигфарм-серости превратился в самую дорогую компания Европы.
Aquahawk
17.03.2024 15:57мне кажется настало время новой эпопеи по типу вахи, только чтобы война была не искуственным интелектом, а с вирусом, с последующим запретом на все подобные технологии
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+1Создать вирус, который будет массово убивать "чужих" и не трогать "своих" - задача, близкая к нерешаемой. Такое подходит разве что для космических сражений с экстерминацией целых планет)
Aquahawk
17.03.2024 15:57речь о войне не при помощи вируса, против него. В Вахе ИИ не делил людей на своих и чужих
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+2Ааа, ну тогда можно сказать, что недавно у нас уже была репетиция.
agat000
17.03.2024 15:57Если "свои-чужие" различаются только флагом то да. А если есть биологические различия - то вполне решаемо. Генетичесие различия, наличие/отсутствие определенных ферментов, белков, пигмента.
feelamee
17.03.2024 15:57+1Так вирусы и фаги это синоним? Или нет
Складывается ощущение, что фаги живые. Вирусы наоборот - не живые
Radisto
17.03.2024 15:57+4Бактериофагами называют вирусы бактерий. Они отличаются от эукариотических, но это тоже вирусы
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+3Считать ли вирусы живыми или неживыми - на мой взгляд, в сегодняшних реалиях это больше вопрос терминологии. Если рассматривать как основу жизни клетку, то вирусы неживые, а если нуклеиновые кислоты, гены - то живые. Мне кажется, стоит просто остановиться на том, что любые вирусы (в т. ч. фаги) - однозначно биологические объекты, довольно сложно устроенные и обладающие своими уникальными характеристиками. Куда важнее изучать, как они работают и как с ними бороться, чем спорить о правильных словах.
feelamee
17.03.2024 15:57мой вопрос не в этом заключался
я просто слегка запутался в терминологии так как не разбираюсь в теме
Dynasaur
17.03.2024 15:57Внутри клетки вирусы живые, вне - нет. Признаком жизни является вовсе не клетка, а поведение - способность размножаться, бороться за самосохранение, питаться, производить обмен веществ, выделять
Radisto
17.03.2024 15:57Бактериофаги как правило вызывают лизис клетки. Так это называется, а не "буквально взрывают изнутри". И это нормально!©а вовсе не что-то из ряда вон
KatyDives
17.03.2024 15:57Это сначала выглядит как решение всех проблем. А потом как с ковидом, что-то вышло из-под контроля и мир покатился в пропасть. Сейчас вроде все успокоились, ковида нет. Но на самом деле уже много подтвержденных фактов, что у переболевших ковидом чаще развиваются аутоимунные заболевания, новообразования и онкология. Как после Чернобыля возросло число онкобольных. Так и после ковида, будет новый скачок количества заболевших. Спасет только бункер...
imhotep1985 Автор
17.03.2024 15:57+1Но на самом деле уже много подтвержденных фактов, что у переболевших ковидом чаще развиваются аутоимунные заболевания, новообразования и онкология.
Когда такое заявляют, хорошим тоном является подкрепление пруфами. Лучше всего - результатами качественных исследований из надежных источников)
Antra
17.03.2024 15:57+3Ну вы очень жесткие требования выставляете. Человек, опирающийся на "результаты качественных исследований из надежных источников", вряд ли бы вообще писал в стиле "рост онкологии как после Чернобыля".
Кстати, вдруг кто пропустил - за Дидье Рауля, наконец-то, взялись: https://www.science.org/content/article/failure-every-level-how-science-sleuths-exposed-massive-ethics-violations-famed-french
Denev
17.03.2024 15:57+2Как после Чернобыля возросло число онкобольных
Я конечно понимаю, что вероятно зря сотрясаю клавиатуру, но должен отметить, что катастрофа на ЧАЭС должна дать дополнительно примерно 4000 случаев смертельного рака (см. доклад ВОЗ). Надо понимать, что эти случаи радиационно обусловленного рака не возникнут одномоментно, а будут растянуты на десятилетия. Большая их часть придется на ликвидаторов, отселенных и жителей особо загрязненных территорий. Всего это примерно 800 тыс. человек, причем надо отметить, что в этой когорте заболеть раком по естественным причинам должно около 25% (именно столько людей в Европе сталкивается с раком в течении жизни), в большинстве случаев совершенно невозможно отделить случай болезни вызванный дополнительным облучением от случайного заболевания вызванного другими причинами (я знаю про "йодный удар" из за него заболело раком щитовидной железы несколько тысяч человек, смертность от него мала, но конечно в необходимости всю жизнь принимать лекарства нет ни чего хорошего, кому интересны подробности см. отчет ВОЗ глава 3 ). Если брать всех получивших хоть какие-то отличные от нуля дополнительные дозы, то можно натянуть в самом пессимистическом варианте еще примерно столько же случаев смертельного рака, но это уже на когорте примерно в 5 миллионов, т.е. это уже совсем статистически не обнаружимо. И в последнем случае, речь идет о дозах сопоставимых с фоновыми, надо заметить, что на поверхности Земли мощность естественного фона может меняться на 1-2 порядка, причем есть свидетельства того, что люди живущие в районах с высокими уровнями естественного фона не демонстрируют дополнительной заболеваемости. Как минимум, для здоровых людей, видимо, сравнительно безопасны весьма высокие дозы радиации, если они были получены не одномоментно, а сильно растянуты во времени. В общем, бояться рака из Чернобыльской катастрофа для, например, курильщика это все равно, что во время пожара переживать, что цветы на окне завянут.
Nika1978
Звучит как начало банального постапокалиптического фильма....
imhotep1985 Автор
К счастью, это не опасная, а, напротив, очень даже полезная разработка)
softaria
Все будет хорошо. Я узнавала (c)
grvelvet
"Я это гарантирую!"
exTvr
"Пацаны, да не ссыте бойтесь - я уже сто раз так делал!"/s
domix32
Ну, кстати, я действительно как-то так делал - употреблял бактериофагов против кишечных бактерий с резистентностью к антибиотикам. Как говорится, брат жив. Правда не знаю насколько они были генно-модифицированы. Если кому интересно - гуглить "колипротейные бактериофаги".
isden
Я тоже ими лечился несколько раз, причем разными. Все еще жив :)
Один раз, правда, не сработало - или не подошли, или при хранении испортились.
AlexZyl
Umbrella Corp., залогиньтесь :)
Quapitus
Конкретно эта — да, полезна. Но по принципиально такой же методике с поправкой на целевые эукариотические клетки можно разработать искусственные вирусы, абсолютно смертельные для человека, которые будут успешно обходить все механизмы иммунной защиты. И поскольку эта мысль пришла в голову случайному комментатору с хабра в первую же минуту после прочтения статьи, это значит, что она уже заведомо пришла в голову тем, кто имеет соответствующий интерес и ресурсы. И вот это уже должно вызывать более обоснованные опасения.
imhotep1985 Автор
Типа таких опасных вирусов уже есть. Хранятся же где-то в пробирках возбудители натуральной оспы. Чтобы их выпустить, нужно быть психом-самоубийцей. Вирусы - такое себе средство достичь каких-либо интересов и целей. Они не понимают, где свои и где чужие.
alcanoid
В восьмидесятых от оспы вроде ещё прививали, да и в целом иммунизировать население можно достаточно быстро, так что борьба с оспой в случае чего — вопрос дисциплины и организованности. С чем-то новым и более селективным будет сложнее.
imhotep1985 Автор
Я немного о другом. Если выпустить высококонтагиозную инфекцию, то она устроит по полной всем. Будет как с COVID-19 или гриппом, всех без разбору, вне зависимости от национальности, идейных убеждений и принадлежности к какому-либо лагерю.
CommanderTvis
Можно заранее сделать фреймворк для производства вакцины от исходного штамма и быстрой генерации вакцин для мутировавших. Ну то есть один вирус убивает, а другой экспрессирует антитела против убийц.
Если убийца достаточно проредит противника, прежде чем дойдёт до той же технологии вакцинирования, то профит.
kisaa
Можно еще, чтобы ослабить бдительность, заранее выпустить вакцину от супер-убийцы под видом вакцины от какой-нибудь простуды, массово привить ей своё население, "внезапно" обнаружить, что от этой простуды эта вакцина не помогает... wait, oh shi...
P.S. Ниже предлагают ту же схему )
Quapitus
У натуральной оспы известный уровень летальности около 30%. С современным уровнем медицины, вероятно, еще ниже. И это не считая того, что известно как минимум 3 этиотропных препарата против нее (Тековиримат, Бринцидофовир, НИОКС-14) и давно наработана методика создания эффективной вакцины, плюс 2,7 миллиона доз этой вакцины для экстренных случаев находятся на хранении в управлении ВОЗ в Швейцарии. Поэтому такой хорошо изученный вирус, как возбудитель натуральной оспы, для решения задачи "уничтожить всех, кроме своих" совершенно не пригоден.
При этом есть очень простой способ создания системы свой-чужой для вирусов. Свои — те, которые привиты.
Естественно, никто в здравом уме, не будучи апокалиптическим маньяком, не будет выпускать вирус, против которого нет методов контроля. Но вот имея на руках
а) вирус с летальностью свыше 90%
б) достаточно долгим инкубационным периодом для бессимптомного распространения
в) эффективную вакцину от него, которой можно массово привить граждан своей страны под легендой профилактики того же ковида
— можно существенно изменить набор допустимых средств в случае возможной глобальной эскалации насилия.
imhotep1985 Автор
Получается очень сложная цепочка: разработать вирус, соответствующий целому ряду параметров - убедиться в высокой контагиозности и летальности (исследования) - разработать вакцину - провести испытания вакцины (нужны добровольцы) - если вакцина обладает недостаточной эффективностью/безопасностью, то разработать новую (тут может быть не одна итерация, если и со второго раза не получится) - проверить безопасность вакцины у детей, беременных и пр. (ведь их тоже надо защитить) - обеспечить высокий охват вакцинацией - обеспечить на каждом этапе конфиденциальность. Сложно представить, сколько это денег, ресурсов, и что может пойти не так на каждом этапе.
p07a1330
Про проект Манхеттен в свое время можно было так же сказать
Fell-x27
Таки там тоже было задействовано население целой страны, а испытания вели, в том числе, на беременных и детях?
HenryPootle
Первый, третий и пятый пункты вполне могут делаться не на своём населении и не в своей стране. Согласен, что в целом проект сложный, но вопрос секретности решается распараллеливанием и дроблением на мелкие подзадачи, передаваемые между лабораториями.
agat000
В мире сотни тысяч микробиологов/вирусологов. Наличие среди них апокалиптического маньяка - отнюдь не нулевая вероятность. Скорее наоборот. Долбанутые бывают в любой профессии. Личный сдвиг по фазе, религиозные мотивы, и прочие проблемы с башкой.
"Каждый настоящий поэт мечтает лично устроить конец света" (с) М.Фрай
garwall
Бешенство у всех на руках есть.
avitek
... или слегка беспечным
Redduck119
Сейчас генная инженерия так сильно скакнула вперед что уже вовсю идет работа над вирусами которые могут по определенным признакам распознать свой чужой.
Да и в конце концов такой признак можно вколоть кому надо.
Antra
Можно поинтересоваться, что за гены кодируют "свой-чужой"? Что за признаки такие?
Там в принципе-то много интересных нюансов. Скажем, чтобы "пазы" на вашем маркере совпали с "шипами" на образце - это ОК. Если у вас шип, и там шип - проверка не пройдена, "чужой". Но вот если у вас "паз", потому что там должен быть "шип", а там тоже "паз", тоже "ключик в дырочку войдет" и получится false positive, ложная идентификация.
Но я сейчас даже не про технику. По каким признакам, закодированных в генах, вы предполагаете отличать своих от чужих?
imhotep1985 Автор
Мне неизвестны такие способы. Ведь условные "паз" и "шип" - это определенные молекулы на поверхности клеток, которые выполняют у человека те или иные функции, а вирус научился их использовать как "отмычку". Таким образом, "свой" и "чужой" - это должны быть два человека, у которых такие молекулы сильно различаются, или у одного есть, а у другого нет. При этом все "свои" и все "чужие" должны быть по этому признаку между собой строго идентичны. Не думаю, что такое возможно.
Redduck119
По каким конкретным признакам определять свой-чужой закодированных в генах я не знаю.
Но я точно знаю что такие признаки есть.
Например есть определение по расам.
И в расах есть признаки которые отделяют одних от других.
Мы видим проявление этих признаков во внешнем виде человека.
Думаю что ученые генетики скажут гораздо больше меня.
Если что - я эникейщик.
Antra
Так я именно не "какой ген кодирует ваш признак", а какой признак, который хотя бы теоретически может быть закодирован в генах, мы могли бы использовать как свой-чужой.
Очевидно, что суннита от шиита по генам вряд ли отличишь. Так что, все "свои"?
Очень не избирательно получается. Вот интересный пример (не мой). Там обнаруживаются в разных пропорциях гены русских, татар, венгров.... А в какой-нибудь Америке-Европе вообще жуткий микс всех нациоанльностей и рас.
По условию "заразить всех, кроме имеющих признак Х" практически некого будет заражать (даже если бы такое было возможно технически). А под условие "заразить всех, имеющих признак Y" (более-менее реализуемо) попадут практически все.
Можно наверное, "грохнуть всех, кроме имеющих гаплогруппу R1a", но зачем такие сложности? Проще "грохнуть всех".
Redduck119
Очевидно, что суннита от шиита по генам вряд ли отличишь.
Согласен, становится очевидным что и та и эта категория относится не к своим.
То что под замес попадут и кто-то из "своих", ну то мало будет волновать того кто запустит такую страшную ху.ту. И найдутся те кто объяснит, что на самом деле эти "свои" и вовсе не свои.
И потом, настоящих своих можно и пометить вколов очередную вакцину от гриппа.
И опять же - если кому не достанется вакцины или не сработает - то это не настоящие свои.
Согласен, на текущий момент времени - задача сверх сложная.
Но работы ведутся.
Мир сошел с ума.
Я художник, я так вижу.
porn
Классика же: кого убило — тот враг.
Fell-x27
"Убивайте всех, Господь узнает своих"© Анно Альмарик
harimis
Про сложность определения свой-чужой уже написали. А я ещё добавлю, что есть такая вещь: мутация. Ваш убервирус, убивающий для примера только одну расу, весьма быстро мутирует и начнёт убивать всех без разбора. По этой же причине вакцина ненадёжна. Слишком много случайностей, которые никак нельзя контролировать.
isden
Я смутно подозреваю, что теоретически можно ограничить количество размножений (при каждой репликации отрезать кусочек какой-то цепочки РНК).
Redduck119
Внизу уже Вам написали что вирус можно ограничивать в размножении. Эта задача уже решена. Есть синтезированные вирусы которые не способны с размножению.
Не мой убершнубервирус не обязательно должен убивать прямо вот сейчас, гораздо эффективней если вирус будет ограничивать жизнь по времени одних и удлинять у других.
А можно контролировать рождаемость.
Можно некоторых заставить тратить ресурсы на жизненно необходимые препараты.
Да много чего могут придумать.
Да, трудностей там еще очень и очень много.
Но теоретическая основа уже проработана.
harimis
Если вирус не будет размножаться, то он не сможет значимо навредить даже одному человеку, не то что целой стране. А если он сможет размножаться, то смотри мой комментарий про мутации. Любая программа, заложенная в вирус, рано или поздно поломается и ударит в том числе по тем, кто её заложил. Причём, поломка ограничений эволюционно выгодна и гарантированно закрепится.
Мне видится принципиально невозможным безопасное для изготовителя вирусное оружие. По крайней мере, пока мы живём на одной планете.
Redduck119
Сможет, сможет нанести необходимую пользу.
А средство доставки по назначению в необходимых объемах тоже могут разработать.
Какая выгода от вируса в отличие от другого препарата?
В том что вирус теоретически можно научить отличать "своих" от других "своих".
harimis
Разве что если его применять как боевое отравляющее вещество. В таком варианте может и прокатит. Отравил прямо сейчас на месте войска противника, а свои спокойно прошли.
Но как скрытое, длительного действия и массовое - сомневаюсь.
В том то и дело, что нельзя. Мутации непредсказуемы. Можно быть уверенным только в первом поколении. А оно за день, если не за час, сменится.
Redduck119
Ну зачем делать все так прямолинейно и прямо вот сейчас.
Люди что не принимают пищу, не пьют воду.
Всякая законсервированная еда будет как бы изолирована до вскрытия.
Всякие лекарственные препараты будут в правильной упаковке.
И результат действия будет виден не сразу.
Но как скрытое, длительного действия и массовое - сомневаюсь.
Мир сошел с ума - так что прочь сомнения.
Denev
Вероятно, ученым должно польстить, что вы настолько в них верите :) Но если серьезно, то вот ссылка на публичную дискуссию специалистов о реальности подобного оружия. Если коротко, то такое оружие на текущем уровне развития науки создать нельзя и есть серьезная
опасностьвероятность, что эта задача близка к нерешаемой. Ну, все я могу считать, что на сегодня свои 30 серебряников от тайного мирового правительства я отработал :)Redduck119
На текущий момент времени и с текущими ресурсами да - кажется что невозможно.
Но теория проработана и работы ведутся.
Конечно работы ведутся на благо человечества и так далее.
Когда то в космос полететь было невозможно, вообще невозможно.
Когда то манипулировать отдельными генами было не возможно, даже как подобраться к этому не знали.
А теперь ракеты все кому захочется запускают.
Генами манипулируют пока единицы и то в 99% не получается.
Но время идет.
BlackSCORPION
Лучше абсолютно смертельные для конкретного человека, а для остальных бессимптомное носительство чтобы затруднить отслеживание нулевого пациента
anonym0use
В Ухане тоже так думали. . .
yaarche
Именно это бы и сказал злой профессор.
Mike_666
Нужно чуть подождать, процесс автоматизировать получше, ИИ для лучшего предсказания отображения генотип -> фенотип прикруть, базу исходного материала расширить.
imhotep1985 Автор
Я тоже считаю, что ИИ тут способен сильно помочь. Как и в целом в драг-дизайне.
ValeriyPushkarev
Ну, с AlphaFold и Nvidia Microbes (и Crispr-CAS9) это все больше похоже на Plague Inc.
Выберите нужные типы клеток/бактерий, запустите скрипт на 500 строк ).