A projekt célja a méhek nyúlós költésrothadás betegsége ellen egy hatásos, környezetbarát készítmény létrehozása. E betegség a mézelő méheket sújtja, kórokozója a Paenibacillus larvae subsp. larvae. A kórokozó csak a fiatal álcákat támadja, de rájuk nézve végzetes. A betegség a fiasítási időszakban bármikor megjelenhet. A spórák a lárvák emésztőcsövében csíráznak ki. A vegetatív sejtek elözönlik a fertőzött egyed testét majd többszázmillió spórát képeznek 1-1 elpusztított állatban. A spóra ellenáll hőnek, sugárzásnak, kémiai anyagoknak, kiszáradásnak, csírázási képességét évtizedekig képes megőrizni. A betegség megfékezésére a mai napig nem született még eredményesen használható módszer. A betegség jelentésköteles, ha visszaigazolást kap a diagnózis, az érintett terület 5 km-es zárlatot kap. A fertőzött kaptárok felégetése súlyos anyagi károkat okoz a méhészeknek. Preventív stratégia lehetne az antibiotikumok használata, de ez Európa legtöbb országában illegális, valamint eredményesége is kétségbe vonható. Az antibiotikumok a spórákat nem képesek elpusztítani, csak a betegség tüneteit maszkírozzák el, a méhcsaládok vitalitására hosszú távon negatív hatással vannak, valamint a baktérium rezisztensé válik a hatóanyagra. A fentiek miatt is alternatív megoldásra van szükség. Egy lehetséges módszer lehet a bakteriofág terápia.
A bakteriofágok (fágok) vírusok, melyek kizárólag baktériumokat képesek fertőzni. Nagy előnyük fajspecificitásuk, mivel kizárólag a megcélzott baktériumfaj sejtjeit pusztítják el. Gyorsan lebomlanak amennyiben a gazdabaktérium nincs jelen, alkalmazásuk után nincs szermaradvány. Mivel a bakteriofágterápia minimális beavatkozást jelent környezetünkbe (köszönhetően a fágok gazdaspecificitásának), felhasználásuk környezetbarát. A fágterápiás készítmények a biotermesztésben alkalmazhatók.
A fágok azonban csak a vegetatív sejteket képesek elpusztítani, a spórákat nem, viszont egy fágeredetű enzim, az endolizin, képes erre. Ennek funkciója, hogy segítse a bakteriofágok baktériumokból való kijutását úgy, hogy átvágja a sejtfal szilárdságát adó mureinréteget, mely a baktériumsejtek „szétpukkadásához” (líziséhez) vezet. Mivel a baktériumspórák falának szilárdságát ugyanígy a mureinréteg adja, így az endolizinek képesek a spórákat is elpusztítani.
A fágok és az endolizin enzimek alkalmazását egymást erősítve, párhuzamosan javasolt végezni: a fágok ellenállósága a környezeti tényezőkkel szemben jobb, mint az endolizineké, továbbá ezek önsokszorozó rendszerek, így hatékonyan képesek csökkenteni a vegetatív sejtszámot (ezáltal a spórák mennyiségét is, hiszen a vegetatív sejtekből képződnek a spórák). A spórákat pedig az endolizinek képesek elpusztítani.
Projektünk célja egy fágterápiás, bakteriofágokat és endolizint tartalmazó készítmény létrehozása Paenibacillus larvae subsp. larvae ellen.
A projekt során elsőként izolálunk legalább 10 különböző Paenibacillus larvae subsp. larvae ellenes bakteriofágot, majd a biztonságos alkalmazás érdekében jellemezzük azokat, azaz meghatározzuk morfológiájukat, gazdaspecificitásukat, transzdukcióra való képességüket, egyes életciklus paramétereiket (burst time, burst size) illetve teljes genomi szekvenciájukat. A jellemzés alapján az izolált fágok közül kiválasztjuk azt, mely endolizinjét túltermeltető vektorba klónozzuk. Ezután az endolizint termeltetjük. Az előállított endolizinnel és a bakteriofágokkal laboratóriumi kísérleteket végzünk annak érdekében, hogy meghatározhassuk a későbbi „terepi” alkalmazás legfontosabb paramétereit (dózis, kezelések időzítése, fágkoktél összetétele, fágok és endolizin arány stb). Ezzel párhuzamosan molekuláris biológiai alapú, kvantitatív kimutatási módszert (qPCR) dolgozunk ki az egyik fágunkra, mellyel a későbbiekben lehetőségünk lesz a fágok környezeti elterjedésének és perzisztenciájának monitorozására. A projekt végén terepi kísérlettel (fertőzött kaptárok bevonásával) vizsgáljuk meg a készítmény hatásosságát, illetve igazoljuk, hogy méhekre nem toxikus.
Legutóbbi hozzászólások