Квантумран

ИЗОБРАЖЕНИЕ КРЕДИТ:

Istock

Антибиотики CRISPR: устойчивые к антибиотикам супербактерии наконец-то встретили достойного соперника?

Инструмент редактирования генов CRISPR может помочь человечеству справиться с растущей опасностью устойчивости к антибиотикам.

Автор:
Имя автора
Квантумран Форсайт
16 августа 2022

Сводка статистики

Технология CRISPR становится многообещающим инструментом против устойчивых к антибиотикам супербактерий, предлагая точные способы изменения ДНК и потенциально снижая связанную с этим смертность. Этот инновационный подход способствует увеличению финансирования исследований и изменению фармацевтических бизнес-моделей с упором на персонализированную медицину и производство эффективных методов лечения. Однако такие проблемы, как риск развития устойчивости бактерий к самому CRISPR и необходимость эффективного внедрения в реальных сценариях, остаются критическими проблемами.

Контекст антибиотиков CRISPR

Новое исследование химической школы Манчестерского университета показало, что CRISPR может служить потенциальным решением проблемы устойчивых к антибиотикам супербактерий. Технология CRISPR — это тип ДНК, который функционирует как генетические ножницы, позволяя ученым точно модифицировать другую ДНК или родственную ей молекулу, РНК. Используя ферменты, связанные с CRISPR, такие как Cas9, исследователи открыли путь биосинтеза антибиотика малономицина, который, как известно, обладает противопротозойной и противогрибковой активностью.

Это открытие может помочь справиться с обостряющейся борьбой с устойчивостью к антибиотикам и супербактериями (группой устойчивых бактерий, вирусов, паразитов и грибков); по прогнозам, обе угрозы приведут к 10 миллионам смертей ежегодно к 2050 году. Уже сейчас не менее 23,000 XNUMX человек ежегодно умирают в Соединенных Штатах из-за устойчивых к антибиотикам бактерий, хотя некоторые смерти также вызваны сопутствующими факторами.

Тем временем группа исследователей из Западного университета в Канаде успешно использовала Cas9 для уничтожения одного вида сальмонеллы. Запрограммировав Cas9 на обращение с самой бактерией как с врагом, они заставили сальмонеллу нанести смертельные повреждения собственному геному. Это достижение является значительным шагом вперед в области борьбы с бактериями с высокой точностью.

Разрушительное воздействие

Антибиотики на основе CRISPR еще не являются общедоступными (2022 г.), но их потенциал изучается для использования в разработке более эффективных и адаптируемых медицинских методов лечения. Например, обычные антибиотики не всегда различают хорошие и плохие бактерии, что иногда может вызывать проблемы. Благодаря применению технологии CRISPR можно запрограммировать ферменты на уничтожение определенных патогенных бактерий, не нанося вреда здоровым микробам.

Этот больший контроль также привлекает исследователей, которые хотят использовать эту технологию против вирусов, заражающих людей. До сих пор исследователи добились успеха в использовании CRISPR для уменьшения количества некоторых вирусов до 300 раз. По сравнению с современными противовирусными препаратами, CRISPR при необходимости легче настроить. Следующим шагом является демонстрация эффективности антибактериальных и противовирусных препаратов CRISPR в живых организмах за пределами лабораторной среды. Не менее важно, что ученые изучают, будут ли эти лекарства более рентабельными, чем традиционные методы лечения.

Однако не все так гладко с CRISPR. Исследование Медицинского института Говарда Хьюза показало, что каждый раз, когда бактерия использует CRISPR, есть шанс мутировать и стать устойчивым к антибиотикам. Этот потенциальный риск особенно вероятен, когда бактерия использует CRISPR для защиты от других фагов (вирусов, которые заражают только бактериальные клетки).

Последствия применения антибиотиков CRISPR

Более широкие последствия использования CRISPR при разработке антибиотиков могут включать:

Расширение государственного и частного финансирования исследований ферментов, способных нейтрализовать опасные для человека вирусы, жизненно важно для общества, стремящегося предотвратить будущие пандемии.
Значительные инвестиции фармацевтических и биотехнологических компаний в исследования CRISPR, направленные на ускорение и экономию производства лекарств и методов лечения.
Значительное улучшение показателей смертности благодаря потенциалу терапии CRISPR в снижении смертности от устойчивости к антибиотикам и супербактерий.
Принятие новых законов и постановлений правительствами и органами здравоохранения для надзора за исследованиями в области терапии CRISPR и ее применением среди населения.
Сдвиг фармацевтических бизнес-моделей в сторону более персонализированной медицины, поскольку CRISPR позволяет адаптировать лечение к индивидуальным генетическим профилям.
Увеличение этических дебатов и общественных дискуссий относительно моральных последствий редактирования генов, что приводит к более заинтересованному и информированному гражданству.
Расширение возможностей трудоустройства и требований к квалификации в области биотехнологии и генной инженерии, способствующее созданию более специализированной рабочей силы.
Потенциальное снижение затрат на здравоохранение с течением времени, поскольку методы лечения на основе CRISPR предлагают более эффективные и долгосрочные решения болезней.
Всплеск международного сотрудничества и партнерства в области исследований и разработок, вызванный общей целью использования CRISPR для пользы глобального здравоохранения.
Экологические выгоды от снижения зависимости от традиционных антибиотиков, которые часто способствуют загрязнению и устойчивости к антибиотикам в экосистемах.