Исследователи разработали плазмиду для удаления гена устойчивости к антибиотикам из бактерии Enterococcus faecalis, достижение, которое может привести к новым методам борьбы с устойчивостью к антибиотикам. Исследование опубликовано на этой неделе в Antimicrobial Agents and Chemotherapy, журнале Американского общества микробиологии.
In vitro и в моделях на мышах сконструированная плазмида удалила ген устойчивости к антибиотикам из E. faecalis. В моделях на мышах это уменьшило количество гена устойчивости в три раза..
«Наше беспокойство по поводу организмов, вызывающих внутрибольничные инфекции, которые устойчивы ко многим клиническим антибиотикам, мотивировало исследование», - сказал соавтор Брек А. Дуеркоп, доктор философии, доцент кафедры иммунологии и микробиологии Университета Медицинская школа Колорадо, Медицинский центр Аншутц, Аврора.
Е. faecalis является частью нормальной доброкачественной кишечной флоры, но когда антибиотики убивают полезную кишечную флору, E. faecalis может стать патогенной. Таким образом, он также может приобретать одиночную или множественную лекарственную устойчивость. Инфекции, вызванные устойчивыми к антибиотикам E. faecalis, представляют собой серьезную проблему в больницах.
Механизм, используемый для удаления генов устойчивости к антибиотикам, представляет собой специализированный белок CRISPR-Cas9. Он может делать разрезы практически в любом месте ДНК.
Наряду с CRISPR-Cas9 в сконструированную плазмиду были добавлены последовательности РНК, гомологичные ДНК в гене устойчивости к антибиотикам. Эти РНК направляют CRISPR-Cas9, чтобы сделать разрезы в нужных местах.
Предыдущая работа на животных моделях со стороны старшего исследователя Келли Л. Палмер, доктора философии, показала, что CRISPR-Cas9 может предотвратить приобретение кишечными E. faecalis генов резистентности. Доктор Палмер является научным сотрудником Сесила Х. и Иды Грин, заведующей кафедрой системной биологии, адъюнкт-профессором биологических наук Техасского университета в Далласе.
Средством доставки сконструированной плазмиды является особый штамм E. faecalis, который конъюгирует с E. faecalis различных штаммов. Конъюгация - это процесс, при котором бактерии объединяются для переноса генетического материала от одной клетки к другой посредством прямого межклеточного контакта.
«Штаммы E. faecalis, используемые для доставки этих плазмид к лекарственно-устойчивым штаммам [E. faecalis], невосприимчивы к приобретению признаков лекарственной устойчивости, переносимых клетками-мишенями», - сказал д-р Дуеркоп. «Сконструированная плазмида может значительно уменьшить возникновение устойчивости к антибиотикам в целевой популяции бактерий, делая ее более восприимчивой к антибиотикам. Мы предполагаем, что этот тип системы может быть использован для повторной сенсибилизации устойчивых к антибиотикам штаммов E. faecalis», - сказал он.
Тем не менее, д-р Дуеркоп предупредил, что остается вероятность того, что E. faecalis все еще может обойти сконструированную плазмиду. У некоторых бактерий есть анти-CRISPR-системы, которые могут блокировать функцию CRISPR-Cas9, а у некоторых других есть системы, которые могут разрушать чужеродную ДНК. «Необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы решить такую проблему, как E. faecalis, избегающая системы наведения, и при каких условиях это может произойти», - сказал д-р Дуеркоп..