Исследователи из Западного университета разработали новый способ доставки инструмента для редактирования ДНК CRISPR-Cas9 в микроорганизмы в лаборатории, что позволяет эффективно запускать целенаправленную атаку на определенные бактерии.
Это исследование, опубликованное сегодня в Nature Communications, открывает возможность использования CRISPR для изменения состава человеческого микробиома таким образом, чтобы он мог быть персонализирован и специфичен для каждого человека. Он также представляет собой потенциальную альтернативу традиционным антибиотикам для уничтожения таких бактерий, как золотистый стафилококк (стафилококк А) или кишечная палочка (кишечная палочка).coli).
«Одна из главных причин, по которой я в восторге от этой работы, заключается в том, что она имеет широкий спектр возможных практических применений», - сказал Богумил Карас, доктор философии, доцент Школы медицины и стоматологии имени Шулиха Вестерн. «У него есть потенциал для разработки противомикробных агентов следующего поколения, которые будут эффективны даже для бактерий, устойчивых ко всем известным антибиотикам. Эта технология также может быть использована, чтобы помочь «хорошим» бактериям производить соединения для лечения заболеваний, вызванных дефицитом белка».
CRISPR означает кластеризованные регулярно расположенные короткие палиндромные повторы и может быть запрограммирован на определенные участки генетического кода и на редактирование ДНК в определенных местах. Исследователи используют CRISPR для постоянной модификации генов в живых клетках и организмах.
Таким образом, CRISPR можно запрограммировать на уничтожение бактерий, но до сих пор не было способа эффективно и целенаправленно воздействовать на определенные штаммы бактерий.
«Использование CRISPR для уничтожения вещей - не новая идея, потому что CRISPR делает это естественным образом», - сказал Дэвид Эджелл, доктор медицинских наук, профессор Schulich Medicine & Dentistry. «Проблема всегда заключалась в том, как доставить CRISPR туда, куда вы хотите. Другие системы доставки могли работать только в нескольких точках, тогда как наша может работать где угодно».
Система доставки, разработанная в Western, использует естественную способность бактерий к репликации, называемую бактериальной конъюгацией, для доставки CRISPR к определенным бактериям, чтобы изменить их ДНК и убить их.
Специфическая доставка любого терапевтического агента, включая CRISPR, обычно является одним из самых узких мест в разработке новых методов лечения. Разрабатывая эту новую систему доставки, мы создали новые инструменты, которые могут помочь нам в разработке более эффективных терапии в ближайшем будущем», - сказал Карас.
Команда говорит, что их система доставки не только широко применима, но и более эффективна, чем предыдущие системы.
"Нам удалось показать почти полную передачу средства доставки другому виду бактерий в условиях, когда они находятся в тесном контакте - в биопленке. Это важно, поскольку биопленки являются естественным состоянием большинства бактерий, и возможность переноса ДНК в таких условиях, как правило, затруднена, но мы нашли способ сделать это простым и эффективным», - сказал Грегори Глор, доктор медицинских наук, профессор Schulich Medicine & Dentistry.