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Las crecientes preocupaciones sobre la resistencia de algunas cepas de bacterias a los antibióticos y las crecientes restricciones sobre el uso de antibióticos en animales han acelerado la necesidad de descubrir alternativas. Científicos del ARS, el cual es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), están trabajando para proveer nuevas estrategias para mejorar la salud de los animales usados en agricultura y para aumentar su producción. Esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover la seguridad alimentaria internacional.
La tecnología patentada para diseñar los antimicrobianos para combatir patógenos específicos fue desarrollada por biólogo molecular David Donovan en el Centro Henry A. Wallace de Investigación Agrícola mantenido por el ARS en Beltsville, Maryland. Donovan trabaja en el Laboratorio de las Biociencias y la Biotecnología de Animales en el centro.
Los virus que infectan bacterias se llaman bacteriófagos o "fagos". Estos virus producen enzimas que se pueden usar para matar patógenos. Estudios han mostrado que estas enzimas novedosas son eficaces en matar patógenos tales como streptococci y Streptococcus aureus resistente a meticilina (SARM).
En colaboración con científicos universitarios y federales y otros, Donovan demostró que estas enzimas particulares tienen dominios moleculares que pueden ser aislados y que tienen la capacidad de actuar independientemente de sus proteínas circundantes. Las enzimas matan las bacterias alimentándose en las paredes de las células de las bacterias.
Las enzimas pueden ser manipuladas para crear un antimicrobiano que ataca y mata solamente patógenos específicos. Esta capacidad reduce significativamente la probabilidad de que las bacterias no objetivo puedan desarrollar resistencia.
