Биосенсоры на основе фагов - средство для выявление патогенов в пище.

Инфекционная доза патогенных бактерий, распространяющихся с пищей, мала и составляет порядка 10 клеток. Наиболее распространённые возбудители пищевых инфекций - Campylobacter, Salmonella, Listeria monocytogenes, Escherichia coli (E. coli) O157:H7, Staphylococcus aureus и  Bacillus cereus .При традиционном способе приготовления и употребления пищи такие патогенны погибают при тепловой обработке, но в современном мире риск заболевания растёт из-за большого количества готовых к употреблению продуктов в рационе человека. Ключевые вопросы, которые должны быть учтены при разработке методов для обнаружения пищевых патогенов, это дифференциации живых и мертвых клеток, автоматизация, простота и точность. Далеко не все лабораторные методы отвечают этим требованиям: культуральный метод требует нескольких суток культивирования, а молекулярные и иммунологические методы не всегда позволяют отличить погибшие микроорганизмы от активных. Одним из способов, отличающихся быстротой, специфичностью и способностью различать живые и мёртвые клетки являются разнообразные методики с использованием бактериофагов. Преимуществом бактериофагов является возможность работать в различных условиях, например в широком диапазоне pH, в присутствии нуклеаз и протеолитических ферментов. Как правило, бактериофаги очень специфично распознают клетки своего хозяина, хотя есть и исключения, когда один и ток же фаг может паразитировать в клетках бактерий различных видов. Полный инфекционный цикл фага протекает в течение часов. Всё это позволяет быстро провести оценку наличия патогена в сложных для исследования образцах продуктов питания, в том числе и вне лаборатории, с использованием биосенсоров. 

Биологические и биотехнологические подходы к контролю малярии

Возбудители малярии относятся к роду  Plasmodium. Пять видов Plasmodia, P. malariae, P. ovale, P. falciparum, P. vivax и P. knowlesi могут вызывать заболевания у людей. Переносят малярию комары рода Anopheles. Привычные методы борьбы с переносчиком малярии – москитные сетки и уничтожение взрослых насекомых инсектицидами. Однако их явно не достаточно для контроля над заболеваемостью. По мере развития резистентных к лекарствам вариантов малярийного плазмодия и устойчивых к инсектицидам форм малярийного комара потребовались новые подходы к контролю малярии. Это и различные патогены, поражающие комаров-переносчиков, и попытки воздействовать на выживаемость плазмодия в организме комара, и генно-инженерные методы. Применяя тот или иной способ всегда важно учитывать, какими могут быть последствия, поскольку комары выполняют не только функцию переносчиков инфекции, но и являются пищей для животных, их личинки регулируют численность планктона, в взрослые комары участвуют в опылении.

"Лекарственные" вирусы в терапии рака

Онколитическая вирусная терапия использует способные к репликации вирусы для лечения рака. Эти вирусы селективно поражают опухолевые клетки. Большинство вирусов имеет тропизм к опухолевым клеткам, поскольку они лишены механизмов противовирусной защиты, активных в нормальной клетке, таких как супрессия трансляции и апоптоз, которые являются ключевыми механизмами, блокирующими распространение вируса. Именно поэтому опухолевые клетки поражаются даже дефектными вирусами, не способными вызвать инфекцию здоровой клетки. Другие механизмы воздействия вирусных препаратов на опухоль – разрушение кровеносных сосудов и активация противоопухолевого иммунного ответа. Вирусы, как известно, обладают тканеспецифичностью: вирус бешенства поражает нейроны, вирус гепатита B – гепатоциты, ВИЧ – Т-хелперы, а вирус гриппа – эпителий дыхательной системы. Большая часть разрабатываемых в настоящее время онколитических вирусов имеет широкий спектр действия, они не специфичны к определённому типу опухолей. Противоопухолевые вирусные препараты создаются на основе вирусов простого герпеса, реовируса, вируса коровьей оспы, аденовируса, вируса кори и вируса везикулярного стоматита.

Устойчивость ВИЧ к лекарственным препаратам

Способность ВИЧ к размножению в присутствии антиретровирусных препаратов называется лекарственной устойчивостью. В ряде случаев единичной мутации может оказаться достаточно, чтобы вирус стал устойчивым к какому-либо препарату или группе препаратов. Вирус ВИЧ-1 обладает очень высокой изменчивостью. Практически при каждой репликации вируса появляются новые мутации. Изменчивость усугубляется тем, что если несколько вирусов инфицируют одну клетку, они могут рекомбинировать друг с другом, с появлением новых вариантов. Однако, многие мутации, которые делают вирус невосприимчивым к какому-либо препарату, сами по себе снижают его жизнеспособность и скорость размножения. Множественная резистентность ВИЧ к препаратам различных типов – следствие приобретения вирусом, устойчивым к какому-либо лекарству устойчивости к ещё одному препарату. Как правило, два этих события разделены во времени.

Новое и малоизученное заболевание: лихорадка Марбург

Семейство вирусов, содержащих одноцепочечную антисмысловую РНК, Filoviridae  объединяет вирус Марбург и вирус Эбола. Вспышка лихорадки, вызванной вирусом Марбург, впервые произошла в Германии, в 1967 году. Она была завозного происхождения: заболели, в первую очередь, сотрудники лаборатории, во время работы с обезьянами и материалом от них. В природе вирус Марбург ассоциирован с открытыми сухими территориями Восточной Африки и южной части Центральной Африки. Резервуаром инфекции являются летучие мыши, при этом вирус не взывает у них заболевания.

Вирусы против вирусов или поиск вакцины от лихорадки Эбола

Вирус Эбола относится к семейству филовирусов и вызывает тяжёлое, в большинстве случаев, смертельное для человека заболевание, лихорадку Эбола. Его естественный резервуар – крыланы, родственники летучих мышей. Инфекция встречается на территории Центральной и Западной Африки, а также Филиппинских островов. Первая вспышка среди людей была зарегистрирована в 1978 году, и до 1994 регистрировалась в среднем одна вспышка в год. Первые попытки организовать вакцинацию против вируса Эбола были предприняты ещё в 80-ых годах прошлого века, однако поиски оптимального решения продолжаются и сейчас. На сегодня наиболее приемлемым сценарием вакцинации считается её применение для ограничения вспышки. В таком случае требуется вакцина, приводящая к максимально быстрому формированию иммунитета при однократной вакцинации. Желательно, чтобы она могла нормально храниться вне холодильника, что облегчило бы её доставку. Наиболее результативные в лабораторных испытаниях вакцины против вируса Эбола – рекомбинантные вирусы, в состав которых введён ген вируса Эбола GP.

Вирус Эпштейна-Барр: вместе на всю жизнь

Вирус Эпштейна — Барр (ВЭБ), вирус герпеса человека 4-го типа, ассоциирован со злокачественными опухолями эпителиального и лимфоидного происхождения. Этот вирус ещё в детстве заражает большинство людей, и всю жизнь инфекция длиться, никак не проявляясь. Однако различные варианты латентной инфекции могут приводить к клинически выраженным заболеваниям, в том числе злокачественным. Кроме В-клеточных лимфом, он связан с раком желудка и назафарингеальными карциномами. Около 1%  случаев рака связаны  этой инфекцией. ВЭБ может быть и причиной других тяжёлых заболеваний, например – множественного склероза.