Antibiotik CRISPR: Adakah pepijat super tahan antibiotik akhirnya menemui perlawanan mereka?

• Pengarang
• Nama pengarang

  Quantumrun Foresight
• Ogos 16, 2022

Ringkasan cerapan

Teknologi CRISPR muncul sebagai alat yang menjanjikan menentang pepijat super tahan antibiotik, menawarkan cara yang tepat untuk mengubah DNA dan berpotensi mengurangkan kematian yang berkaitan. Pendekatan inovatif ini memacu peningkatan pembiayaan penyelidikan dan perubahan dalam model perniagaan farmaseutikal, memfokuskan pada ubat yang diperibadikan dan pengeluaran rawatan yang berkesan. Walau bagaimanapun, cabaran, seperti risiko bakteria membina daya tahan terhadap CRISPR itu sendiri dan keperluan untuk pelaksanaan yang berkesan dalam senario dunia sebenar, kekal menjadi kebimbangan kritikal.

Konteks antibiotik CRISPR

Satu kajian baru dari sekolah kimia Universiti Manchester telah mendapati bahawa CRISPR mungkin berfungsi sebagai penyelesaian yang berpotensi untuk superbug tahan antibiotik. Teknologi CRISPR ialah sejenis DNA yang berfungsi sebagai gunting genetik, membolehkan saintis mengubah suai DNA lain atau molekul adiknya, RNA dengan tepat. Menggunakan enzim yang berkaitan dengan CRISPR, seperti Cas9, penyelidik telah menemui laluan biosintetik antibiotik yang dipanggil malonomycin, yang diketahui mempunyai aktiviti antiprotozoal dan antikulat. 

Penemuan ini boleh membantu menangani perjuangan yang semakin teruk terhadap rintangan antibiotik dan pepijat super (sekumpulan bakteria, virus, parasit dan kulat yang berdaya tahan); kedua-dua ancaman itu diramalkan akan mengakibatkan 10 juta kematian setiap tahun menjelang 2050. Sudah, sekurang-kurangnya 23,000 orang mati di Amerika Syarikat setiap tahun disebabkan bakteria tahan antibiotik, walaupun beberapa kematian juga disebabkan oleh faktor yang berkaitan.

Sementara itu, sekumpulan penyelidik dari Universiti Barat di Kanada telah berjaya menggunakan Cas9 untuk menghapuskan spesies Salmonella. Dengan memprogramkan Cas9 untuk merawat bakteria itu sendiri sebagai musuh, mereka memaksa Salmonella untuk membuat pemotongan maut pada genomnya sendiri. Kemajuan ini merupakan langkah penting ke hadapan dalam menyasarkan bakteria dengan ketepatan yang tinggi.

Kesan yang mengganggu

Antibiotik berasaskan CRISPR belum lagi tersedia secara umum (2022), tetapi potensinya sedang diterokai untuk digunakan dalam rawatan perubatan kejuruteraan yang lebih berkesan dan boleh disesuaikan. Sebagai contoh, antibiotik konvensional tidak selalu membezakan antara bakteria baik dan buruk, satu ciri yang kadangkala boleh menimbulkan masalah. Melalui aplikasi teknologi CRISPR, enzim boleh diprogramkan untuk membunuh bakteria patogen tertentu tanpa merosakkan mikrob yang sihat. 

Kawalan yang lebih besar ini juga menarik minat penyelidik yang ingin menggunakan teknologi terhadap virus yang menjangkiti manusia. Setakat ini, penyelidik telah melihat kejayaan menggunakan CRISPR untuk mengurangkan jumlah beberapa virus sehingga 300 kali ganda. Berbanding dengan ubat antivirus semasa, CRISPR lebih mudah disesuaikan jika perlu. Langkah seterusnya ialah menunjukkan bahawa ubat antibakteria dan antivirus CRISPR berkesan dalam organisma hidup di luar persekitaran makmal. Sama pentingnya, saintis sedang meneroka sama ada ubat-ubatan ini akan menjadi lebih kos efektif daripada terapi tradisional.

Walau bagaimanapun, tidak semuanya berjalan lancar dengan CRISPR. Kajian dari Institut Perubatan Howard Hughes menunjukkan bahawa setiap kali bakteria menggunakan CRISPR, terdapat peluang untuk bermutasi dan menjadi tahan terhadap antibiotik. Risiko berpotensi ini amat berkemungkinan apabila bakteria menggunakan CRISPR untuk mempertahankan dirinya daripada fag lain (virus yang hanya menjangkiti sel bakteria).

Implikasi untuk antibiotik CRISPR

Implikasi yang lebih luas untuk penggunaan CRISPR dalam pembangunan antibiotik mungkin termasuk:

• Pembiayaan sektor awam dan swasta yang dipertingkatkan untuk penyelidikan enzim yang mampu meneutralkan virus yang mengancam manusia, penting untuk masyarakat yang berminat untuk menggagalkan wabak masa depan.
• Pelaburan besar oleh syarikat farmaseutikal dan bioteknologi dalam penyelidikan CRISPR, bertujuan untuk mempercepatkan dan menjimatkan pengeluaran ubat-ubatan dan rawatan.
• Peningkatan meluas dalam kadar kematian disebabkan oleh potensi terapi CRISPR dalam mengurangkan kematian akibat rintangan antibiotik dan pepijat super.
• Penggubalan undang-undang dan peraturan baharu oleh kerajaan dan pihak berkuasa penjagaan kesihatan untuk menyelia penyelidikan terapi CRISPR dan penggunaannya kepada penduduk.
• Peralihan dalam model perniagaan farmaseutikal ke arah perubatan yang lebih diperibadikan, kerana CRISPR membolehkan rawatan menyesuaikan kepada profil genetik individu.
• Peningkatan perbahasan etika dan wacana awam mengenai implikasi moral penyuntingan gen, yang membawa kepada warganegara yang lebih terlibat dan bermaklumat.
• Peluasan dalam peluang pekerjaan dan keperluan kemahiran dalam bioteknologi dan kejuruteraan genetik, memupuk tenaga kerja yang lebih khusus.
• Potensi pengurangan kos penjagaan kesihatan dari semasa ke semasa kerana rawatan berasaskan CRISPR menawarkan penyelesaian yang lebih berkesan dan berkekalan kepada penyakit.
• Lonjakan dalam kerjasama antarabangsa dan perkongsian dalam penyelidikan dan pembangunan, dirangsang oleh matlamat bersama untuk memanfaatkan CRISPR untuk manfaat kesihatan global.
• Faedah alam sekitar daripada pengurangan pergantungan pada antibiotik tradisional, yang sering menyumbang kepada pencemaran dan rintangan antibiotik dalam ekosistem.

Soalan yang perlu dipertimbangkan

• Apakah cara lain untuk menghentikan rintangan antibiotik?
• Bagaimana lagi CRISPR boleh mengubah cara kita menghasilkan ubat?