За последние несколько десятилетий антибиотики широко использовались в здравоохранении во всем мире. Этот период также видел их обычное введение в корм для животных как часть коммерческого производства корма для животных. Результатом этих двух тенденций стало широкое присутствие антибиотиков в окружающей среде, как на суше, так и в воде. Это, в свою очередь, вызвало высокую и растущую распространенность устойчивости к антибиотикам.
Благодаря современным достижениям в области генной инженерии, с помощью мощного редактора генов CRISPR-Cas9 биологам из Калифорнийского университета в Сан-Диего удалось «вырезать» из плазмидной ДНК бактерий E. сoli ген, обеспечивающий устойчивость к антибиотикам.
Плазмиды представляют собой кольцевые молекулы ДНК, способные к независимой репликации. С их помощью ген устойчивости к антибиотикам передается от одного бактериального штамма или вида к другому. Устраняя данный ген, бактерии лишаются способности противостоять антибиотикам. Более того, таким образом исчезает возможность его параллельной передачи другим бактериям.
Эффективность метода была продемонстрирована на бактериальных культурах в лаборатории, которые имели большое количество плазмид, несущих гены, придающие устойчивость к ампициллину.
Система Pro-AG пока находится на доклинической стадии исследования, но в перспективе она может быть использована у человека. Для этого необходимо лишь создать систему, с помощью которой Pro-AG будет доставляться к тканям и органам для устранения гена устойчивости к антибиотикам. Кстати говоря, такие работы уже ведутся.
Авторы исследования отмечают, что данная технология может стать мощным инструментом терапии инфекций у больных муковисцидозом, туберкулезом, которые не поддаются терапии антибиотиками.
Источник: Valderrama, J.A., Kulkarni, S.S., Nizet, V. et al. A bacterial gene-drive system efficiently edits and inactivates a high copy number antibiotic resistance locus. Nat Commun 10, 5726 (2019) doi:10.1038/s41467-019-13649-6, https://www.nature.com/articles/s41467-019-13649-6
