消灭细菌(研究发现“训练有素”的病毒通过“预测进化”消灭了细菌感染)

Posted 2023-06-01

篇首语：学而不思则罔，思而不学则殆。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了消灭细菌(研究发现“训练有素”的病毒通过“预测进化”消灭了细菌感染)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

据外媒New Atlas报道，细菌有着一种令人讨厌的快速进化能力，使它们能在短时间内逃避抗生素。但现在，加州大学圣迭戈分校的科学家通过“训练”杀死细菌的病毒来预测它们的下一步行动，利用进化来对付它们。

当生命体暴露在紧张的条件下时，一些个体将比其他个体生存得更好，这要归功于随机的基因突变，这些突变赋予了有益的特性。随着时间的推移，这些特质最终会在一个群体中传播，直到成为常态。这就是进化的工作，通常它是一个帮助生命在逆境中坚持下去的美妙过程--但实际上，有些时候我们宁愿支持逆境。

细菌是自然界中一些最多产的进化者，不仅能够将有用的基因传给下一代，而且实际上在当前的一代中像交易卡一样交换它们。因此，当它们面临抗生素的严酷环境时，它们能在几十年内成功地进化出自己的方式，摆脱危险。

随着我们最好的药物开始失效，细菌被认为将在不久的将来成为最紧迫的公共卫生问题之一。因此，科学家们越来越多地将目光投向一个长期被忽视的替代品--噬菌体治疗。

噬菌体是专门“捕食”细菌的病毒，虽然它们是治疗细菌感染的早期研究对象，但抗生素的发展很快将医学科学带入另一条道路。但是现在，随着这条道路似乎走到了死胡同，噬菌体再次看起来很有希望。

在这项新研究中，研究人员开始“训练”噬菌体成为更好的细菌“杀手”。噬菌体与它们的目标细菌一起在烧瓶中生长了28天，这样它们就能共同进化，并从本质上学习细菌可能试图使用的进化逃逸路线。

然后，这些“训练有素”的噬菌体被释放到其他的细菌种群中。果然，它们更有能力消灭目标，比未经训练的噬菌体更有效地抑制了约1000个细菌。这种效果也持续了三到八倍。

该研究的主要作者Justin Meyer说：“经过训练的噬菌体已经经历过细菌试图躲避它的方法。它已经在遗传意义上‘学会’了。它已经进化出了一些突变，以帮助它抵御细菌采取的那些行动。我们正在使用噬菌体自身的改进算法，通过自然选择进化，重新获得它的治疗潜力，并解决细菌对另一种疗法进化出抗性的问题。”

这项研究为支持使用噬菌体疗法来治疗细菌感染增加了进一步的证据。几年前，一种噬菌体疗法首次被用于一个患有危险感染的病人，这可能已经挽救了她的生命。而且它们甚至不一定需要杀死细菌才能起作用--其他研究表明，它们可能只是“分散细菌的注意力”，使抗生素再次有效。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。