Peneliti dari New England Biolabs dan Universitas Yale telah mengembangkan sistem sintetis sepenuhnya pertama untuk merekayasa bakteriofag yang menargetkan Pseudomonas aeruginosa, bakteri tahan antibiotik utama. Diterbitkan di PNAS, metode ini menggunakan urutan DNA digital untuk membangun virus dari nol, melewati tantangan tradisional dalam modifikasi fag. Inovasi ini bertujuan mempercepat terapi terhadap ancaman resistensi antibiotik global.
Bakteriofag, virus yang menyerang bakteri, telah digunakan sebagai pengobatan infeksi selama lebih dari satu abad, tetapi penggunaannya melonjak di tengah meningkatnya resistensi antibiotik. Dalam studi PNAS terbaru, ilmuwan dari New England Biolabs (NEB) dan Universitas Yale memperkenalkan terobosan: sistem rekayasa sintetis sepenuhnya untuk fag yang menargetkan Pseudomonas aeruginosa, patogen tahan antibiotik yang menimbulkan risiko duniawi. Sistem ini memanfaatkan platform High-Complexity Golden Gate Assembly (HC-GGA) milik NEB, memungkinkan peneliti membangun fag sepenuhnya dari fragmen DNA sintetis daripada sampel virus alami. Tim merakit fag P. aeruginosa menggunakan 28 fragmen tersebut, kemudian memodifikasinya dengan menambahkan mutasi titik, penyisipan, penghapusan, menukar gen serat ekor untuk mengubah target bakteri, dan memasukkan penanda fluoresen untuk pelacakan infeksi waktu nyata. «Bahkan dalam kasus terbaik, rekayasa bakteriofag sangat intensif tenaga kerja. Peneliti menghabiskan seluruh karier mengembangkan proses untuk merekayasa bakteriofag model spesifik di bakteri inang,» kata Andy Sikkema, penulis pertama bersama dan ilmuwan peneliti NEB. «Metode sintetis ini menawarkan lompatan teknologi dalam kesederhanaan, keamanan, dan kecepatan, membuka jalan untuk penemuan biologis dan pengembangan terapeutik.» Tidak seperti teknik konvensional yang memerlukan stok fag fisik dan bakteri inang berisiko, pendekatan ini membangun seluruh genom di luar sel secara terkendali, kemudian mengaktifkannya di strain lab aman. Golden Gate Assembly unggul dengan segmen DNA pendek, mengurangi kesalahan dan menangani urutan kompleks seperti kandungan GC tinggi atau pengulangan—masalah yang menyiksa metode lain. Pekerjaan ini berasal dari kolaborasi NEB-Yale, dimulai dengan optimalisasi pada fag T7 E. coli sebelum menangani target lebih sulit. Upaya terkait termasuk makalah PNAS November 2025 tentang fag Mycobacterium sintetis dengan Lab Hatfull Universitas Pittsburgh dan Ansa Biotechnologies, serta studi ACS Desember 2025 dengan Universitas Cornell tentang biosensor berbasis T7 E. coli untuk keamanan air. «Lab saya membangun ‘palu aneh’ lalu mencari paku yang tepat,» catat Greg Lohman, penyidik utama senior NEB dan penulis studi bersama. «Dalam kasus ini, komunitas terapi fag bilang, ‘Itu palu yang tepat yang kami tunggu.’» Kemajuan ini memperluas potensi fag sebagai antibiotik presisi, mengatasi krisis kesehatan kritis tanpa batasan virus alami.
