Квантумрун

Кредит суреті:

iStock

CRISPR антибиотиктері: Антибиотиктерге төзімді супербактериялар өздерінің сәйкестігін тапты ма?

CRISPR генді өңдеу құралы адамзатқа антибиотиктерге төзімділіктің нашарлау қаупін шешуге көмектесуі мүмкін.

автор:
Автордың аты-жөні
Кванттық болжау
Тамыз 16, 2022

Түсінікті қорытынды

CRISPR технологиясы антибиотиктерге төзімді супербактерияларға қарсы перспективалы құрал ретінде пайда болып, ДНҚ-ны өзгертудің және соған байланысты өлімді азайтудың нақты жолдарын ұсынады. Бұл инновациялық тәсіл жекелендірілген медицинаға және тиімді емдеу өндірісіне назар аудара отырып, зерттеулерді қаржыландыруды және фармацевтикалық бизнес үлгілеріндегі өзгерістерді арттырады. Дегенмен, бактериялардың CRISPR-дың өзіне төзімділігін дамыту қаупі және нақты әлемдегі сценарийлерде тиімді енгізу қажеттілігі сияқты қиындықтар өзекті мәселелер болып қала береді.

CRISPR антибиотиктерінің контексті

Манчестер университетінің химия мектебінің жаңа зерттеуі CRISPR антибиотиктерге төзімді супербактерияларға әлеуетті шешім бола алатынын анықтады. CRISPR технологиясы ғалымдарға басқа ДНҚ немесе оның бауырлас молекуласы РНҚ-ны дәл өзгертуге мүмкіндік беретін генетикалық қайшы ретінде жұмыс істейтін ДНҚ түрі болып табылады. Cas9 сияқты CRISPR-байланысты ферменттерді пайдалана отырып, зерттеушілер протозойға қарсы және зеңге қарсы белсенділігі бар малономицин деп аталатын антибиотиктің биосинтетикалық жолын ашты.

Бұл жаңалық антибиотиктерге төзімділік пен супербактерияларға (тұрақты бактериялар, вирустар, паразиттер және саңырауқұлақтар тобы) қарсы күрестің нашарлауын шешуге көмектесуі мүмкін; екі қауіп те 10 жылға қарай жыл сайын 2050 миллион өлімге әкеледі деп болжануда. Қазірдің өзінде Америка Құрама Штаттарында жыл сайын кем дегенде 23,000 XNUMX адам антибиотиктерге төзімді бактериялардың кесірінен өледі, дегенмен кейбір өлім-жітім де осыған байланысты факторларға байланысты.

Канададағы Батыс университетінің бір топ зерттеушілері сальмонелла түрін жою үшін Cas9-ды сәтті қолданды. Cas9-ды бактерияның өзін жау ретінде қарастыруға бағдарламалау арқылы олар сальмонеллаларды өз геномына өлімге әкелетін кесулер жасауға мәжбүр етті. Бұл ілгерілеу бактерияларды үлкен дәлдікпен нысанаға алудағы алға жасалған маңызды қадам болып табылады.

Деструктивті әсер

CRISPR негізіндегі антибиотиктер әлі жалпыға қолжетімді емес (2022), бірақ олардың әлеуеті тиімдірек және бейімделгіш инженерлік медициналық емдеуде пайдалану үшін зерттелуде. Мысалы, әдеттегі антибиотиктер әрқашан жақсы және жаман бактерияларды ажырата бермейді, бұл сипаттама кейде проблемалық болуы мүмкін. CRISPR технологиясын қолдану арқылы ферменттерді сау микробтарға зиян келтірместен белгілі бір патогендік бактерияларды жоюға бағдарламалауға болады.

Бұл үлкен бақылау технологияны адамдарға жұқтыратын вирустарға қарсы қолданғысы келетін зерттеушілерге де ұнайды. Осы уақытқа дейін зерттеушілер кейбір вирустардың санын 300 есеге дейін азайту үшін CRISPR қолдануда табысқа жетті. Ағымдағы вирусқа қарсы препараттармен салыстырғанда, қажет болған жағдайда CRISPR реттеу оңайырақ. Келесі қадам CRISPR бактерияға қарсы және вирусқа қарсы препараттарының зертханалық ортадан тыс тірі ағзаларда тиімді екенін көрсету. Сонымен қатар, ғалымдар бұл препараттардың дәстүрлі терапияға қарағанда үнемді болатынын зерттеп жатыр.

Дегенмен, CRISPR көмегімен бәрі тегіс емес. Ховард Хьюз медициналық институтының зерттеуі бактерия CRISPR пайдаланған сайын мутацияға ұшырау және антибиотиктерге төзімді болу мүмкіндігі бар екенін көрсетті. Бұл әлеуетті қауіп, әсіресе, бактерия өзін басқа фагтардан (тек бактериялық жасушаларды жұқтыратын вирустардан) қорғау үшін CRISPR пайдаланған кезде болуы мүмкін.

CRISPR антибиотиктерінің салдары

Антибиотиктерді әзірлеуде CRISPR қолданудың кеңірек салдары мыналарды қамтуы мүмкін:

Адамға қауіп төндіретін вирустарды бейтараптандыруға қабілетті ферменттерді зерттеуге мемлекеттік және жеке секторды қаржыландыруды кеңейту, болашақта пандемияның алдын алуға ұмтылатын қоғам үшін өте маңызды.
Фармацевтикалық және биотехнологиялық компаниялардың CRISPR зерттеулеріне айтарлықтай инвестициялары, дәрі-дәрмек пен емдеу өндірісін жеделдету және үнемдеуге бағытталған.
Антибиотиктерге төзімділік пен супербактериялардан болатын өлімді азайтудағы CRISPR терапиясының әлеуеті арқасында өлім-жітім көрсеткіштерін кеңінен жақсарту.
CRISPR терапиясының зерттеулерін және оның халыққа қолданылуын қадағалау үшін үкіметтер мен денсаулық сақтау органдарының жаңа заңдар мен ережелерді қабылдауы.
Фармацевтикалық бизнес модельдерінің жекелендірілген медицинаға ауысуы, өйткені CRISPR жеке генетикалық профильдерге емдеуді бейімдеуге мүмкіндік береді.
Гендік редакциялаудың моральдық салдарына қатысты этикалық пікірталастар мен қоғамдық дискурстың артуы, азаматтардың белсенді әрі хабардар болуына әкелді.
Биотехнология және гендік инженерия саласындағы жұмыс мүмкіндіктері мен біліктілікке қойылатын талаптарды кеңейту, мамандандырылған жұмыс күшін ынталандыру.
Уақыт өте келе денсаулық сақтау шығындарының әлеуетті төмендеуі, өйткені CRISPR негізіндегі емдеу ауруларға тиімдірек және тұрақты шешімдер ұсынады.
Жаһандық денсаулық пайдасы үшін CRISPR пайдаланудың ортақ мақсатынан туындаған зерттеулер мен әзірлемелердегі халықаралық ынтымақтастық пен серіктестіктердің өсуі.
Экожүйелердің ластануы мен антибиотиктерге төзімділігіне жиі ықпал ететін дәстүрлі антибиотиктерге тәуелділіктің төмендеуінен қоршаған ортаға пайда әкеледі.