211service.com
Ätbar CRISPR kan ersätta antibiotika
När resistensen mot antibiotika växer i USA letar forskare efter nya sätt att bekämpa bakterier som Clostridium difficile , en bakterie som kan orsaka dödliga infektioner på sjukhus och vårdhem.
Ett sätt att göra det: ett CRISPR-piller som instruerar skadliga bakterier att självförstöra.
CRISPR är den kraftfulla genredigeringstekniken som redan utforskas som ett sätt att exakt redigera mänskliga gener för att bota sjukdomar (se 'Kan CRISPR rädda Ben Dupree?'). Men teknikens mångsidighet är sådan att den studeras för ett stort antal andra användningsområden. Bara förra veckan visade forskare i Boston att de kunde skapa CRISPR till billiga, enkla diagnostiska tester .
Nu vill forskare förvandla det till ultraprecisa antimikrobiella behandlingar för att specifikt döda dina favoritbakterier, säger livsmedelsforskaren Jan-Peter Van Pijkeren vid University of Wisconsin-Madison.
Även om det inte är ett känt namn, Clostridium difficile toppar U.S. Centers for Disease Control and Prevention lista över akuta läkemedelsresistenta hot . En studie från 2015 av byrån fann att buggen orsakade nästan en halv miljon infektioner hos amerikaner, inklusive 15 000 dödsfall.
CRISPR upptäcktes faktiskt i bakterier. Faktum är att systemet är ett immunförsvar som bakterier använder för att avvärja invaderande virus som kallas bakteriofag.
Sättet det fungerar på är att bakterier lagrar minnen av viralt DNA i sina egna genom som klustrade med regelbundna korta palindromiska upprepningar – eller CRISPRs. De använder detta minne, plus ett DNA-skivningsenzym känt som ett Cas för att känna igen och hacka upp generna från invaderande bakteriofag.
Van Pijkerens idé är att använda bakteriofag för att skicka ett falskt meddelande till Det är svårt , en som istället får bakterierna att göra dödliga snitt på sitt eget DNA.
Att göra det , Van Pijkeren lab utvecklar bakteriofag som kan bära ett anpassat CRISPR-meddelande. På egen hand skulle bakteriofagen snabbt brytas ner av magsyra. Så för att få in virusen i en person, planerar Van Pijkeren att lägga dem till en cocktail av ofarliga bakterier, eller probiotika, som en person kan svälja som ett piller eller en vätska.
Van Pijkeren jämför probiotikan med ett moderskepp. När de probiotiska bakterierna passerar genom en persons tarmkanal, skulle bakteriofagen spricka ut och infektera alla närliggande Det är svårt , vilket får dem att hacka upp sitt eget DNA.
Van Pijkeren säger att probiotikan fortfarande är i tidiga utvecklingsstadier och att den inte har testats på djur. Dock, forskare har tidigare visat att använda bakteriofager för att utlösa CRISPR effektivt kan döda hudbakterier och kan också hjälpa till att bekämpa Shigella sonnei , en diarréinfektion som är vanlig i utvecklingsländerna.
Ett fåtal företag, inklusive Eligo Bioscience i Paris och Locus Biosciences, en spinout från North Carolina State University, har börjat driva kommersiellt CRISPR-baserade antibiotika.
Attraktionen med att använda CRISPR är att sådana läkemedel skulle vara mycket specifika – teoretiskt sett skulle de döda en enda bakterieart samtidigt som de lämnar nyttiga bakterier intakta. Bredspektrumantibiotika dödar däremot stora delar av både bra och dåliga bakterier. Faktum är att överanvändning och missbruk av konventionella antibiotika är det som leder till resistens i första hand.
Så länge vi inhyser patienter tillsammans på ett sjukhus eller på ett vårdhem och vi ger många av dem antibiotika kommer vi att ha problem med Det är svårt , säger Herbert DuPont, chef för centrat för infektionssjukdomar vid University of Texas.
Det är därför som alternativ som det Van Pijkerens utvecklar behövs i hög grad. Peter Fineran, mikrobiolog vid University of Otago i Nya Zeeland, säger dock att det fortfarande är ganska långt kvar innan detta ersätter våra nuvarande antibiotika.
Han säger att en utmaning i att använda tillvägagångssättet mot fler typer av bakterier kommer att vara att hitta lämplig bakteriofag. Det beror på att varje typ tenderar att bara infektera specifika bakterier. Fineran förutspår att CRISPR kommer att bli ett kompletterande verktyg i arsenalen mot ökningen av antibiotikaresistenta och patogena bakterier.