Folosiți viruși OMG pentru a ucide bacteriile? Aceasta este o cutie a Pandorei care s-ar putea să nu se închidă niciodată. Oamenii de știință au avertizat deja despre consecințele neglijent și neintenționate ale utilizării CRISPR pentru a modifica ADN-ul, dar acum virușii de inginerie genetică pentru a provoca comutatoare de moarte ignoră complet aceste avertismente.⁃ Editor TN
La începutul acestei luni, anual Conferința CRISPR 2017 a avut loc la Universitatea de Stat din Montana. Participanții au fost primii care au auzit despre succesele pe care companiile le-au avut folosind CRISPR pentru a proiecta viruși pentru a ucide bacteriile. Una dintre cele mai interesante aplicații potențiale pentru aceste virusuri, numite bacteriofage, ar fi uciderea bacteriilor care au devenit rezistente la antibiotice. Cel puțin două dintre companii își propun să înceapă studii clinice ale acestor virusuri proiectate în decurs de 18 până la 24 de luni.
Utilizarea bacteriofagilor nu este nouă. În trecut, au fost izolate în sălbăticie și purificate pentru utilizare. Deși bacteriofagii sunt considerați siguri și eficienți pentru utilizare la om, deoarece se găsesc în sălbăticie, cercetările asupra lor au fost lente. Noile descoperiri nu pot fi brevetate și, în plus, aceste descoperiri pot fi, de asemenea, tranzitorii, deoarece bacteriile pot și adesea evoluează rapid.
Cu toate acestea, folosind CRISPR a le concepe este cu siguranță inovator. Acesta face ca virușii să fie letali în mod unic pentru cele mai periculoase bacterii din lume, iar testele inițiale au salvat viața șoarecilor care au fost infectați cu infecții rezistente la antibiotice care i-ar fi ucis în cele din urmă, a explicat purtătorul de cuvânt Rodolphe Barrangou, șef științific al Locus Biosciences.
Această abilitate i-a determinat pe cercetătorii din cel puțin două companii să utilizeze CRISPR în încercarea de a întoarce tabelul asupra bacteriilor rezistente la antibiotice. Ambele companii citează tratarea infecțiilor bacteriene legate de boli grave ca obiectiv principal. În cele din urmă, intenționează să creeze viruși care să le permită să facă mult mai mult, adoptând o abordare de precizie a microbiomului uman în ansamblu. Ideea ar fi eliminarea selectivă a bacteriilor care apar în mod natural și care au fost asociate cu diferite condiții de sănătate. Acest lucru ar putea fi orice, de la autism la obezitate - și posibil chiar și la unele forme de cancer.
Comutatoare de autodistrugere
O companie, Locus, folosește CRISPR pentru a trimite ADN-ul care va crea ARN-uri de ghidare modificate pentru a găsi bucăți din gena de rezistență la antibiotice. După ce virusul infectează bacteria și ARN-ul ghid se conectează cu gena de rezistență, bacteria produce o enzimă care distruge fagii numită Cas3. Acesta este răspunsul obișnuit al bacteriei, numai că în acest caz îl distruge propriu secvență genetică rezistentă la antibiotice. Cu timpul, Cas3 distruge tot ADN-ul, iar bacteria moare.
O altă companie, Eligo Bioscience, adoptă o abordare ușor diferită. Echipa a ales să introducă ADN-ul care creează ARN-uri de ghidare (de data aceasta cu enzima bacteriană Cas9), care elimină toate instrucțiunile de replicare genetică. Cas9 apoi elimină ADN-ul a bacteriei la un anumit loc și această tăiere declanșează mecanismul de autodistrugere din bacterie.
A treia abordare, realizată de Genomica Sintetică, implică crearea de fagi „supraîncărcați” care conțin zeci de enzime. Fiecare enzimă oferă propriul său set unic de beneficii, inclusiv capacitatea de a camufla fagii din sistemul imunitar uman prin descompunerea proteinelor sau biofilmelor.
În ciuda acestor rezultate promițătoare până în prezent, vor exista provocări pentru aducerea pe piață a fazelor de inginerie de succes. De exemplu, există riscul ca fagii să răspândească de fapt gene pentru rezistența la antibiotice la bacteriile nerezistente. O altă problemă potențială este că ar putea fi nevoie de un număr foarte mare de fagi pentru a trata o infecție, care la rândul său ar putea declanșa reacții imune care ar sabota tratamentul.
wpDiscuz