Oamenii de știință folosesc virușii care mănâncă bacterii pentru a crea o nouă armă puternică împotriva contaminării și infecțiilor.
Cercetătorii au dezvoltat o modalitate de a convinge bacteriofagii – viruși inofensivi care mănâncă bacterii – să se lege între ei și să formeze margele microscopice. Aceste margele pot fi aplicate în siguranță pe alimente și alte materiale pentru a le scăpa de agenții patogeni dăunători, cum ar fi E. coli O157. Fiecare dintre această mărgea are un diametru de aproximativ 20 de microni (jumătate de milimetru) și este încărcată cu milioane de fagi.
Echipa de ingineri McMaster din spatele inventiei a creat un spray folosind nimic altceva decât aceste micromărgele. Echipa este condusă de profesorii Zeinab Hosseinidoust, care deține catedra de cercetare din Canada în bioinginerie bacteriofage, și Tohid Didar, care deține catedra de cercetare din Canada în nano-biomateriale, alături de studentul absolvent Lei Tian.
Noul lor super-dezinfectant pulverizat este sigur pentru alimente și foarte eficient, așa cum descriu ei într-un articol publicat recent în revista influentă Nature Communications.
Studentul absolvent și savantul Vanier Shadman Khan au lucrat cu Tian pentru a testa spray-ul antibacterian pe produsele alimentare.
„Când pulverizăm soluția pe alimente, practic adunăm miliarde de mini-soldați pentru a ne proteja alimentele de contaminarea bacteriană”, spune Tian, care a condus studiul ca parte a cercetării sale de doctorat.
Cercetarea se bazează pe aceeași muncă de chimie pe care laboratorul lui Hosseinidoust a folosit-o anterior pentru a declanșa fagii să se conecteze între ei în cantități suficiente pentru a forma un gel.
„Se leagă împreună ca niște piese LEGO microscopice”, spune ea. „Această structură naturală organizată le face mult mai durabile și mai ușor de ambalat, depozitat și utilizat.”
Înainte de introducerea penicilinei în anii 1940, cercetările privind dezinfectanții și terapiile fagice fuseseră foarte promițătoare, dar interesul pentru dezvoltarea potențialului lor a scăzut odată ce antibioticele obținute din penicilină au apărut pe piață. Odată cu rezistența antimicrobiană care slăbește acum puterea antibioticelor existente, există un nou interes intens pentru cercetarea fagilor.
Atunci când fagii – care apar în mod natural în organism și în mediu – intră în contact cu bacteriile țintă, ei se înmulțesc, crescând exploziv puterea lor antimicrobiană pe măsură ce funcționează.
„Este o reacție în lanț, care creează un răspuns dinamic și continuu, care este chiar mai copleșitor decât antibioticele”, spune Didar. „Niciun alt produs antibacterian – nici măcar înălbitorul – nu are proprietățile speciale pe care le au fagii.”
Un alt avantaj major al utilizării fagilor în agricultură și producția de alimente este că aceștia pot fi direcționați foarte specific pentru a elimina tulpinile dăunătoare de bacterii fără a ucide bacteriile benefice care îmbunătățesc gustul, mirosul și textura alimentelor.
Lucrarea de cercetare arată că materialul pulverizat poate elimina E. coli O157 din salată verde și carne, care sunt adesea sursele focarelor de boală. Cercetătorii spun că aceeași abordare poate fi utilizată cu ușurință împotriva altor bacterii care provoacă toxiinfecții alimentare, cum ar fi Salmonella și Listeria – individual sau în combinație.
Spray-urile cu fagi ar putea fi utilizate în procesarea alimentelor, ambalarea și curățarea acestora și chiar ca tratament pentru apa și echipamentele de irigare, oprind contaminarea la sursă, spun cercetătorii.
Cercetarea, finalizată sub umbrela McMaster’s Global Nexus for Pandemics and Biological Threats, combină și extinde munca anterioară a laboratorului lui Hosseinidoust cu munca pe care Didar și alți colegi de la McMaster le-au făcut pentru a crea senzori și suprafețe microscopice pentru a detecta și a respinge agenții patogeni alimentari.
În continuare, grupul intenționează să testeze aplicațiile promițătoare ale noului material în medicină, unde ar putea fi folosit pentru dezinfectarea rănilor, de exemplu. Aplicațiile medicale vor necesita mai mult timp pentru a se dovedi sigure și eficiente, dar un produs conceput pentru dezinfecție în procesarea alimentelor ar putea ajunge pe piață mult mai rapid.
Articol de Izabela Constantin
