Valgomasis CRISPR gali pakeisti antibiotikus

Didėjant atsparumui antibiotikams JAV, mokslininkai ieško naujų būdų, kaip kovoti su tokiais mikrobais kaip Clostridium difficile , bakterija, galinti sukelti mirtinas infekcijas ligoninėse ir slaugos namuose.

Vienas iš būdų tai padaryti: CRISPR tabletė, kuri nurodo kenksmingoms bakterijoms savaime susinaikinti.

CRISPR yra galinga genų redagavimo technologija, kuri jau tiriama kaip būdas tiksliai redaguoti žmogaus genus, kad būtų galima išgydyti ligas (žr. „Ar CRISPR gali išgelbėti Beną Dupree?“). Tačiau šios technologijos universalumas yra toks, kad ji tiriama įvairiems kitiems tikslams. Praėjusią savaitę Bostono mokslininkai parodė, kad gali sukurti CRISPR pigūs, paprasti diagnostiniai tyrimai .

Dabar mokslininkai nori tai paversti itin tiksliu antimikrobiniu gydymu, skirtu konkrečiai sunaikinti jūsų pasirinktas bakterijas, sako maisto mokslininkas Janas-Peteris Van Pijkerenas iš Viskonsino-Madisono universiteto.

Nors ir nėra buitinis vardas, Clostridium difficile pirmauja JAV ligų kontrolės ir prevencijos centruose neatidėliotinų vaistams atsparių grėsmių sąrašas . 2015 m. Agentūros atliktas tyrimas parodė, kad ši klaida sukėlė beveik pusę milijono amerikiečių infekcijų, įskaitant 15 000 mirčių.

CRISPR iš tikrųjų buvo aptiktas bakterijose. Tiesą sakant, ši sistema yra imuninės gynybos priemonė, kurią bakterijos naudoja, kad apsisaugotų nuo įsiveržusių virusų, vadinamų bakteriofagu.

Tai veikia taip, kad bakterijos saugo prisiminimus apie viruso DNR savo genomuose kaip reguliariai susitelkusius trumpus palindrominius pasikartojimus arba CRISPR. Jie naudoja šią atmintį ir DNR pjaustymo fermentą, žinomą kaip Cas, kad atpažintų ir supjaustytų įsibrovėlių bakteriofago genus.

Van Pijkereno idėja yra panaudoti bakteriofagą klaidingai žinutei nusiųsti Sunku , dėl kurio bakterijos daro mirtinus pjūvius savo DNR.

Padaryti tai , Van Pijkeren laboratorija kuria bakteriofagą, galintį nešti pritaikytą CRISPR pranešimą. Pats bakteriofagas greitai suardytų skrandžio rūgšties. Taigi, kad virusai patektų į žmogų, Van Pijkerenas planuoja įtraukti juos į nekenksmingų bakterijų kokteilį arba probiotiką, kurį žmogus galėtų nuryti kaip tabletę ar skystį.

Van Pijkeren lygina probiotiką su motininiu laivu. Kai probiotinės bakterijos praeina per žmogaus žarnyno traktą, bakteriofagas sprogs ir užkrės bet kurį netoliese esantį Sunku , todėl jie nulaužė savo DNR.

Van Pijkerenas sako, kad probiotikas vis dar yra ankstyvoje vystymosi stadijoje ir nebuvo išbandytas su gyvūnais. Tačiau mokslininkai anksčiau parodė kad bakteriofagų naudojimas CRISPR suaktyvinimui gali veiksmingai sunaikinti odos bakterijas ir taip pat padėti kovoti su Shigella sonnei , viduriavimo infekcija, paplitusi besivystančiose šalyse.

Keletas įmonių, įskaitant Eligo Bioscience Paryžiuje ir Locus Biosciences, Šiaurės Karolinos valstijos universiteto padalinį, pradėjo komerciškai siekti CRISPR pagrindu pagamintų antibiotikų.

CRISPR naudojimo patrauklumas yra tas, kad tokie vaistai būtų labai specifiniai – teoriškai jie nužudytų vieną gemalų rūšį, o naudingosios bakterijos nepaliestų. Priešingai, plataus spektro antibiotikai naikina didelius gerųjų ir blogųjų bakterijų sluoksnius. Tiesą sakant, per didelis įprastinių antibiotikų vartojimas ir piktnaudžiavimas jais pirmiausia sukelia atsparumą.

Kol ligonius apgyvendinsime kartu ligoninėje ar slaugos namuose ir daugeliui jų duosime antibiotikų, turėsime problemų. Sunku , sako Teksaso universiteto Infekcinių ligų centro direktorius Herbertas DuPontas.

Štai kodėl labai reikalingos tokios alternatyvos, kokias kuria Van Pijkeren. Tačiau mikrobiologas Peteris Fineranas iš Otago universiteto Naujojoje Zelandijoje teigia, kad dar reikia daug nuveikti, kol tai pakeis mūsų dabartinius antibiotikus.

Jis sako, kad vienas iššūkis diegiant metodą prieš daugiau bakterijų tipų bus tinkamo bakteriofago paieška. Taip yra todėl, kad kiekvienas tipas linkęs užkrėsti tik tam tikras bakterijas. Fineranas prognozuoja, kad CRISPR taps papildoma priemone arsenale kovojant su antibiotikams atsparių ir patogeninių bakterijų augimu.

paslėpti