Ученые из Института Блаватника при Гарвардской медицинской школе (США) открыли способ изучения развития устойчивости бактерий к антибиотикам. Результаты работы, которая предлагает новую стратегию борьбы с кризисом устойчивости к антибиотикам, описаны в статье, опубликованной в журнале Science.
Исследователи измерили конкуренцию между плазмидами — самовоспроизводящимися генетическими элементами, которые существуют отдельно от хромосом бактерии. Они эволюционируют сами по себе, но при этом способствуют эволюции бактерий, в т.ч. развитию устойчивости к противомикробным соединениям. Фактически они являются главным способом передачи устойчивости от одного вида бактерий к другому. То, что конкуренция между плазмидами внутри бактериальных клеток играет ключевую роль в эволюции плазмид, предполагалось давно, но подтверждения до сих пор не нашли.
Авторы новой работы решили эту задачу, преодолев два препятствия. Сначала они создали условия, при которых каждая бактериальная клетка содержала равное количество плазмид, конкурирующих друг с другом. Затем с помощью микрофлюидных устройств были выделены отдельные клетки для изучения влияния внутриклеточной конкуренции плазмид.
Система позволила выявить основные свойства и ограничения, связанные с жизнеспособностью и эволюцией плазмид и бактерий — потенциально это может привести к созданию методов лечения опасных бактериальных инфекций. Авторы работы отмечают, что полученные результаты дают новые инструменты для борьбы с устойчивостью к антибиотикам и ее предотвращения за счет использования внутриклеточной конкуренции между мобильными генетическими элементами.
