211service.com
Spiselig CRISPR kan erstatte antibiotika
Ettersom motstanden mot antibiotika vokser i USA, leter forskere etter nye måter å bekjempe bakterier som Clostridium difficile , en bakterie som kan forårsake dødelige infeksjoner på sykehus og sykehjem.
En måte å gjøre det på: en CRISPR-pille som instruerer skadelige bakterier til selvdestruksjon.
CRISPR er den kraftige genredigeringsteknologien som allerede er undersøkt som en måte å nøyaktig redigere menneskelige gener for å kurere sykdommer (se 'Kan CRISPR redde Ben Dupree?'). Men teknologiens allsidighet er slik at den blir studert for en lang rekke andre bruksområder. Bare forrige uke viste forskere i Boston at de kunne lage CRISPR til billige, enkle diagnostiske tester .
Nå ønsker forskere å gjøre det om til ultrapresise antimikrobielle behandlinger for spesifikt å drepe dine foretrukne bakterier, sier matforsker Jan-Peter Van Pijkeren ved University of Wisconsin-Madison.
Selv om det ikke er et kjent navn, Clostridium difficile topper de amerikanske sentrene for sykdomskontroll og forebygging liste over akutte narkotikaresistente trusler . En studie fra 2015 av byrået fant at feilen forårsaket nesten en halv million infeksjoner i amerikanere, inkludert 15 000 dødsfall.
CRISPR ble faktisk oppdaget i bakterier. Faktisk er systemet et immunforsvar som bakterier bruker for å avverge invaderende virus kalt bakteriofag.
Måten det fungerer på er at bakterier lagrer minner om viralt DNA i sine egne genomer som gruppert med jevne mellomrom med korte palindromiske repetisjoner – eller CRISPR-er. De bruker dette minnet, pluss et DNA-skjærende enzym kjent som en Cas for å gjenkjenne og kutte opp genene til invaderende bakteriofag.
Van Pijkerens idé er å bruke bakteriofag til å sende en falsk melding til Det er vanskelig , en som i stedet får bakteriene til å lage dødelige kutt i sitt eget DNA.
Å gjøre det , Van Pijkeren lab utvikler bakteriofager som er i stand til å bære en tilpasset CRISPR-melding. På egen hånd ville bakteriofagen raskt bli brutt ned av magesyre. Så for å få virusene inn i en person, planlegger Van Pijkeren å legge dem til en cocktail av ufarlige bakterier, eller probiotika, som en person kan svelge som en pille eller en væske.
Van Pijkeren sammenligner probiotika med et moderskip. Når de probiotiske bakteriene passerer gjennom en persons tarmkanal, vil bakteriofagen bryte ut og infisere alle nærliggende Det er vanskelig , noe som får dem til å hacke opp sitt eget DNA.
Van Pijkeren sier at probiotikaet fortsatt er i tidlige utviklingsstadier og ikke har blitt testet på dyr. Derimot, forskere har tidligere vist at bruk av bakteriofager for å utløse CRISPR effektivt kan drepe hudbakterier og kan også bidra til å bekjempe Shigella sonnei , en diaréinfeksjon som er vanlig i utviklingsland.
Noen få selskaper, inkludert Eligo Bioscience i Paris og Locus Biosciences, en spinout fra North Carolina State University, har begynt å forfølge CRISPR-baserte antibiotika kommersielt.
Appellen ved å bruke CRISPR er at slike medisiner ville være veldig spesifikke - teoretisk sett ville de drepe en enkelt bakterieart mens de la nyttige bakterier være intakte. Bredspektrede antibiotika dreper derimot store deler av både gode og dårlige bakterier. Faktisk er overbruk og misbruk av konvensjonelle antibiotika det som fører til resistens i utgangspunktet.
Så lenge vi huser pasienter sammen på et sykehus eller på et sykehjem og vi gir mange av dem antibiotika, kommer vi til å ha et problem med Det er vanskelig , sier Herbert DuPont, direktør for Center for Infectious Diseases ved University of Texas.
Derfor er det stort behov for alternativer som det Van Pijkerens utvikler. Peter Fineran, en mikrobiolog ved University of Otago i New Zealand, sier imidlertid at det fortsatt er ganske lang vei å gå før dette erstatter våre nåværende antibiotika.
Han sier at en utfordring med å distribuere tilnærmingen mot flere typer bakterier vil være å finne passende bakteriofag. Det er fordi hver type har en tendens til å infisere bare spesifikke bakterier. Fineran spår at CRISPR vil bli et komplementært verktøy i arsenalet mot økningen av antibiotikaresistente og patogene bakterier.