_ Experții dezvoltă modalități de a valorifica tehnologia CRISPR pentru a face față rezistența antimicrobiană

Rezistența la antimicrobiene (AMR) continuă să crească la nivel global, cu ratele AMR la majoritatea agenților patogeni crescând și amenințănd un viitor în care procedurile medicale zilnice ar putea să nu mai fie posibile și infecțiile considerate de mult tratate ar putea ucide din nou în mod regulat. Prin urmare, sunt necesare noi instrumente pentru a lupta împotriva RAM.

O nouă analiză a cercetării la Congresul Global ESCMID din acest an (fostul ECCMID — Barcelona 27-30 aprilie) arată cum cea mai recentă tehnologie de editare a genelor CRISPR-Cas poate poate fi utilizat pentru a ajuta la modificarea și atacarea bacteriilor AMR. Prezentarea este de Dr. Rodrigo Ibarra-Chávez, Departamentul de Biologie, Universitatea din Copenhaga, Danemarca.

Tehnologia de editare a genelor CRISPR-Cas este o metodă inovatoare în biologia moleculară care permite modificări precise ale genomului a organismelor vii. Această tehnică revoluționară, care a adus inventatorilor săi, Jennifer Doudna și Emmanuelle Charpentier, Premiul Nobel pentru Chimie în 2020, le permite oamenilor de știință să vizeze și să modifice cu precizie anumite segmente ale ADN-ului unui organism (codul genetic).

Funcționează ca „foarfece” moleculare cu îndrumarea ARN-ului ghid (gRNA), CRISPR-Cas poate tăia ADN-ul în punctele desemnate. Această acțiune facilitează fie ștergerea genelor nedorite, fie introducerea de material genetic nou în celulele unui organism, deschizând calea pentru terapii avansate.

Dr. Ibarra-Chávez spune: „Luptând focul cu focul, folosim sistemele CRISPR-Cas (un sistem de imunitate bacteriană) ca o strategie inovatoare pentru a induce moartea celulelor bacteriene sau a interfera cu exprimarea rezistenței la antibiotice – ambele sunt promițătoare ca țintite noi specifice secvenței” antimicrobiene.”

O linie a activității lor implică crearea de sisteme ghidate împotriva genelor de rezistență la antimicrobiene care ar putea trata infecțiile și ar putea preveni diseminarea genelor de rezistență.

Elementele genetice mobile (MGE) sunt părți componente. a genomului bacterian care se poate muta în alte celule gazdă sau, de asemenea, se poate transfera la o altă specie. Aceste elemente conduc la evoluția bacteriilor prin transferul orizontal al genelor. Dr. Ibarra-Chávez explică modul în care reutilizarea elementelor genetice mobile (MGE) și alegerea mecanismului de livrare implicat în strategia antimicrobiană este importantă pentru a ajunge la bacteria țintă.

Un fag este un virus care infectează bacteriile și este, de asemenea, considerată MGE, deoarece unele pot rămâne latente în celula gazdă și se pot transfera pe verticală. MGE-urile folosite de echipa sa sunt sateliți fagi, care sunt paraziți ai fagilor.

El spune: „Acești „sateliți fagi” deturnează părți ale particulelor virale ale fagilor pentru a asigura transferul lor către celulele gazdă. fagilor, sateliții pot infecta bacteriile fără a le distruge, oferind o schimbare de pas față de metodele existente care implică fagi și dezvoltând astfel un arsenal de particule virale care sunt sigure de utilizat pentru aplicații precum detectarea și modificarea prin livrarea genelor.

„Particulele fagice sunt foarte stabile și ușor de transportat și aplicat în medii medicale. Este sarcina noastră să dezvoltăm linii directoare sigure pentru aplicarea lor și să înțelegem mecanismele de rezistență pe care le pot dezvolta bacteriile.”

Bacteriile pot dezvolta mecanisme pentru a evita acțiunea sistemului CRISPR-Cas, iar vectorii de livrare pot fi vulnerabili la Astfel, echipa Dr. Ibarra-Chávez și alții dezvoltă utilizarea anti-CRISPR și a inhibitorilor de apărare în sarcinile utile pentru a contracara aceste apărări, pentru a permite CRISPR să ajungă și să atace genele AMR din celulă.

Dr. Ibarra-Chávez discută, de asemenea, despre modul în care strategiile combinate care utilizează sistemele CRISPR-Cas ar putea promova susceptibilitatea la antibiotice într-o populație bacteriană țintă. Fagii au o presiune selectivă specială asupra celulelor AMR, ceea ce poate îmbunătăți efectul unor antibiotice. În mod similar, folosind CRISPR-Cas în combinație cu fagi și/sau antibiotice, este posibil să se suprima mecanismele de rezistență pe care le pot dezvolta bacteriile infecțioase prin țintirea unor astfel de gene de virulență/rezistență, făcând aceste terapii mai sigure.

El. explică: „Bacteriile sunt deosebit de bune în a se adapta și a deveni rezistență. Cred că trebuie să fim precauți și să încercăm să folosim strategii combinatorii pentru a evita dezvoltarea rezistenței, în timp ce monitorizăm și creăm linii directoare pentru noile tehnologii.”

Dr. . Ibarra-Chávez sa concentrat în primul rând pe combaterea rezistenței la Staphylococcus aureus și Escherichia coli. Acum, în colaborare cu Prof. Martha Clokie și Prof. Thomas Sicheritz-Pontén, echipa sa va trata infecția necrozantă a țesuturilor moi cu streptococi de grup A (bacteriile care mănâncă carne) folosind abordările combinate descrise mai sus.

(Fluierul)