Heliumioner afslører, hvordan vira angriber bakterier

Ved hjælp af heliumioner har forskere ved Chalmers Tekniske Universitet været i stand til at studere mekanismerne for, hvordan vira inficerer og ødelægger bakterier. Resultaterne kan være med til at lave nye antibiotika, der er effektive mod antibiotika-resistente bakterier.

Bakteriofager, eller fager for korte, er vira, der inficerer og ødelægger bakterier. De udvikler sig konstant, og bakterier udvikler sig konstant for at forsvare sig mod dem. Forskere har kigget på måder at bruge fager som allierede mod antibiotika-resistente bakterier, der bliver en stigende trussel.

For at studere mekanismerne for, hvordan fager inficerer bakterier, har forskere ved Chalmers Teknologiske Universitet vendt sig til heliumionmikroskopi, en teknik, der giver dem mulighed for at afbilde biologiske materialers atomare strukturer i tre dimensioner.

"For første gang har vi været i stand til at observere og strukturelt analysere de komplekse interaktioner, der opstår, når en fag trænger ind og overtager en bakterie. Det er et revolutionerende fremskridt, der giver os helt ny indsigt i, hvordan fager inficerer bakterier, og hvordan vi kan udvikle nye strategier til at bekæmpe antibiotikaresistens," siger Martin Hentschel, professor ved Institut for Biologi og Biologisk Teknik på Chalmers og leder af denne undersøgelse.

Forskerholdet brugte heliumionmikroskopi til at skabe tredimensionelle billeder af fagen, der inficerer og ødelægger bakterien. De var i stand til at se fagens individuelle molekyler, måden fagen binder sig til bakterien på, og måden den sprøjter sit DNA ind i bakterien.

Forskerne fandt også ud af, at fagen bruger et særligt enzym til at opløse bakteriens ydre membran. Dette enzym, kaldet en holin, er et potentielt mål for nye antibiotika, der kan forhindre fager i at inficere bakterier.

"Dette er kun begyndelsen. Nu hvor vi kan visualisere, hvordan fager inficerer og ødelægger bakterier på dette atomare niveau, kan vi begynde at designe nye strategier til at hæmme denne proces og udvikle nye antibiotika, der er effektive mod antibiotika-resistente bakterier," siger Martin Hentschel.