Prace badawcze nad bakteriofagami prowadzone przez prof. Roberta Czajkowskiego specjalizującego się m.in. w badaniach nad wirusami bakteryjnymi i bakteriami infekującymi rośliny, zostały uwieńczone sukcesem. Wynalazek „Metoda otrzymywania fagoopornych szczepów bakterii pektynolitycznych” – uzyskał ochronę patentową Urzędu Patentowego Rzeczpospolitej Polskiej.
Proces uzyskania ochrony patentowej od opracowania zgłoszenia patentowego, poprzez współpracę z zespołem rzeczników patentowych, aż do jego złożenia w UPRP, koordynowali eksperci z naszego Centrum Transferu Technologii.
Bakteriofagi (fagi) to wirusy, które atakują i infekują wyłącznie bakterie. Większość badań dotyczących bakteriofagów wymaga analizy ich interakcji z komórkami gospodarzy (bakterii) na poziomie molekularnym. Dotychczas stosowane metody wymagają posiadania odpowiedniej aparatury badawczej, specjalistycznej infrastruktury, a także pracy doświadczonego personelu badawczego. Zaistniała zatem potrzeba opracowania metody umożliwiającej szybkie, łatwe i tanie generowanie fagoopornych wariantów bakterii, zwłaszcza tych bakterii, które mają istotne znaczenie w procesach technologicznych.
Technologia opracowana przez naukowca z MWB UG i GUMed optymalizuje metodę otrzymywania fagoopornych szczepów bakterii pektynolitycznych, szczególnie bakterii Dickeya i Pectobacterium, w tym Dickeya solani. Przy pomocy narzędzi inżynierii genetycznej, konstruuje się mutanty bakterii oporne na zakażenia bakteriofagowe – tzw. szczepy fagooporne. Genomy takich szczepów bakterii są później analizowane w celu dokładnego określenia miejsca, w którym doszło do mutacji, powodującej wystąpienie oporności na zakażenia wirusowe.
– Ze względu na doświadczenie w dziedzinie badania bakteriofagów oraz szczepów bakterii pektynolitycznych podjąłem się opracowania odpowiedniej metodyki generowania szczepów opornych na zakażenia bakteriofagowe, która jest dostosowana do tych szczepów – mówi profesor Czajkowski. Zoptymalizowałem procedurę generowania mutantów fagoopornych z wykorzystaniem mutagenezy transpozonowej, co pozwala skrócić czas generowania szczepów bakterii opornych na zakażenia bakteriofagowe z nawet 2 – 3 tygodni do mniej niż kilku dni.
Bakteriofagi znajdują coraz szersze zastosowanie w medycynie, w przemyśle farmaceutycznym, w rolnictwie a także w procesach technologicznych:
Jak tłumaczy prof. Czajkowski: – Naukowcy odkrywają nowe możliwości zastosowania bakterii opornych na zakażenia bakteriofagowe, szczególnie w przemyśle biotechnologicznym i farmaceutycznym. Bakteriofagi mogą powodować duże straty w procesach przemysłowych, zakażając bakterie stosowane do produkcji leków, enzymów, antybiotyków czy suplementów. Bakterie, które są oporne na te wirusy, mogą zapewnić stabilność produkcji i zwiększyć efektywność procesów technologicznych. Główną zaletą stosowania opornych szczepów bakterii jest ich zdolność do utrzymania stabilności produkcyjnej, co minimalizuje ryzyko zakażenia oraz ogranicza przestoje produkcyjne związane z zakażeniami.
Także w procesach produkcji tzw. żywności aktywnej biologicznie (żywności funkcjonalnej) (np. kiszonki, probiotyki, prebiotyki, jogurty, fermentowane warzywa, które wspierają zdrowie mikrobioty jelitowej) zastosowanie bakterii opornych na zakażenia bakteriofagowe ma duże znaczenie, bo podobnie jak w przemyśle farmaceutycznym czy biotechnologicznym, zapewnia stabilność produkcji takiej żywności i jej stałą, wysoką jakość.
Ogólnie: Takie fagooporne warianty bakterii są bardziej przewidywalne i mogą być wykorzystywane w dłuższych cyklach produkcyjnych, co wpływa na obniżenie kosztów i poprawę jakości końcowych produktów.
Badania nad fagoopornymi wariantami szczepów bakterii będą kontynuowane – jest to temat niezwykle istotny i ciekawy nie tylko z punktu widzenia aplikacji takich szczepów w procesach technologicznych, ale również w zakresie badań podstawowych – bardzo często warianty oporne na zakażenia bakteriofagowe są np. w przypadku patogenów roślin mniej zjadliwe, co oznacza, że powodują mniej chorób, a zatem problemów np. dla rolników – można byłoby bardzo optymistycznie założyć, że warianty bakterii tego rodzaju mogłyby zostać użyte także w biologicznej czy zintegrowanej ochronie roślin – na tego typu badania potrzebujemy oczywiście nowych funduszy i o takie z pewnością będziemy się starać – podkreśla prof. Czajkowski.
Kontakt do Centrum Transferu Technologii – +48 58 523 33 74 lub +48 58 523 33 75, biuro@ctt.ug.edu.pl
