研究人員發現了一種殺菌病毒，會攻擊包括沙門氏菌，大腸桿菌的疾病

普林斯頓大學的分子生物學家邦妮·巴斯勒和研究生賈斯汀·西爾佩已經發現了一種可以聽細菌對話的病毒VP882 - 然後，就像間諜小說中的某種東西一樣，他們找到了一種方法來使用它來製造它攻擊大腸桿菌和霍亂等細菌性疾病。

「分子生物學的Squibb教授Bassler說：」病毒正在檢測細菌用於通訊的分子 - 這是全新的。「賈斯汀發現了這個第一個自然發生的病例，然後他重新設計了這種病毒，以便他可以提供他選擇的任何感官輸入，而不是通信分子，然後病毒就會按需殺死。」 他們的論文將刊登在1月10日的Cell雜誌上。

病毒只能做出一個決定，Bassler說：留在宿主或殺死宿主。也就是說，要麼在其主機內部保持雷達，要麼激活殺死序列，該序列會產生數百或數千個爆發的後代，殺死當前主機並向新主機發射。

選擇殺戮選項存在固有風險：「如果附近沒有其他主機，那麼病毒及其所有親屬就會死亡，」她說。VP882已經找到了一種將風險排除在決策之外的方法。它聽取細菌宣布它們在人群中，增加了當病毒殺死時，釋放的病毒立即遇到新宿主的可能性。「這是輝煌和陰險的！」 巴斯勒說。

「這篇論文為病毒與宿主之間的動態關係提供了一個全新的視角，」匹茲堡大學生物技術的Eberly家庭教授Graham Hatfull說，他沒有參與這項研究。「這項研究第一次告訴我們......當一個噬菌體處於溶原性[停留]狀態時，它不會」快睡著「，而是一隻眼睛睜開，耳朵保持警覺，準備好在它聽到時做出反應「表明細胞已準備好應對環境變化。」

Bassler也是分子生物學的主席，也是霍華德休斯醫學研究所的研究員，多年前就已經發現，細菌可以相互溝通並感知彼此的存在，並等待他們在一致行動之前建立法定人數。但她從未想到病毒可以竊聽這種群體感應通信。

「臭蟲越來越多，」她笑著說。「另外，賈斯汀的工作表明，這些群體感應分子正在跨越王國邊界傳遞資訊。」 病毒與細菌不在同一個王國 - 事實上，它們不屬於任何王國，因為它們在技術上並不存在。但是，對於這種根本不同的生物能夠檢測和解釋彼此的信號簡直令人難以置信，她說。它不像敵人互相監視，或者甚至像人類與狗交流 - 至少是同一個王國（動物）和門（脊椎動物）的成員。

在找到這個跨王國竊聽的第一個證據後，Silpe開始尋找更多 - 並找到了它。

「他剛剛開始了一個全新的領域，」巴斯勒說。「只有一個這樣的跨領域交流的例子對我們沒有任何意義。賈斯汀發現了第一個案例，然後，隨著他的發現，他看起來更深入，他發現了一整套病毒類似的能力。他們可能並非都在聽這個群體感應資訊，但很明顯，這些病毒可以收聽他們主機的資訊，然後利用這些資訊殺死它們。「

Silpe說，由於她對細菌通訊的研究，他被吸引到巴斯勒實驗室工作。「溝通似乎是一種進化的特質，」他說。「聽到細菌可以做到這一點 - 她的發現 - 你想到的有機體實際上能夠進行交流，這真是令人興奮。病毒甚至比細菌更簡單。我研究的那種，例如它只有大約70個基因。將這些基因中的一個用於群體感應非常值得注意。通信顯然不是高等生物創造的。「

一旦Silpe證明VP882正在竊聽，他就開始嘗試餵食它的錯誤資訊，以便在命令下欺騙病毒 - 將捕食者變成刺客。

VP882不是第一種用作抗菌治療的病毒。捕食細菌的病毒被稱為「噬菌體」，「噬菌體療法」 - 用噬菌體靶向細菌疾病 - 是一種已知的醫療策略。但VP882是第一個使用竊聽來知道什麼時候殺死其目標最佳的噬菌體，這使得Silpe在噬菌體治療第一次使用跨性別交流時進行沙門氏菌和其他致病細菌的實驗。

此外，這種病毒作為治療工具具有巨大潛力，因為它不像典型的病毒，Bassler說。大多數病毒只能感染非常特殊類型的細胞。例如，流感病毒隻感染肺細胞; HIV僅針對特定的免疫系統細胞。但是，病毒VP882具有「特別廣泛的宿主範圍」，Bassler說。到目前為止，Silpe隻用三種不相關的細菌進行了「原理證明」測試：霍亂弧菌（霍亂），沙門氏菌和大腸桿菌。這些疾病已經分開進化了數億年，所以他們都對這種細菌刺客都很敏感這一事實表明它們還有很多甚至更多。

Hatfull也對這種重新設計的病毒對抗生素抗性細菌的效用持樂觀態度。「抗生素耐藥性顯然是全球主要的健康威脅，對這一問題的新策略和方法有明確而明顯的需求，」他說。「雖然我們已經發現即使達到天然噬菌體基本治療用途的"一壘"也很棘手，但我們可以設想，如果我們能夠設計具有非常特異性靶向治療用途的噬菌體，就可能實現"本壘打"。」 他說，這些病毒刺客甚至可能減緩抗生素耐葯菌株的出現。

Bassler將這一發現歸功於Silpe。在確定霍亂弧菌中新的群體感應基因後，他選擇在基因組資料庫中搜索該基因。它出現在一些霍亂相關的菌株和正好一種病毒。Bassler想知道這是否是一個毫無意義的數據工件，但是Silpe希望得到一個病毒標本並進行實驗。

「他很高興，我想，"到底是什麼，給這個孩子一點繩子。如果這不能很快起作用，我們可以繼續前進，"」她說。「他是一個瘋狂的想法，因為從來沒有，從來沒有證據表明病毒會在細菌宿主資訊中聆聽決定是留下還是殺人。但這個實驗室是建立在瘋狂的想法上，就像細菌互相交談，我們有一種謀生的方式......當然，普林斯頓的科學和科學的美麗，你有足夠的資源來發揮這些預感，並看看那裡是否有「那裡」。而這一次那裡有一個很大的"那裡"。「