Модифицированные вирусы вызывают смерть антибиотикорезистентных бактерий.
Генетика - одна из самых малоизученных ветвей медицины. В современной генной инженерии перспективным направлением является редактирование геномов, которое в будущем может помочь в лечении наследственных и инфекционных заболеваний.
На прошлой неделе прошла конференция в Big Sky, Montana, на которой рассказали о работе над вирусами, уничтожающими определенные атибиотикорезистентные бактерии с использованием системы редактирования генов CRISPR. Система CRISPR Материал из Википедии
от англ. clustered regularly interspaced short palindromic repeats — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) — особые локусы бактерий и архей, состоящие из прямых повторяющихся последовательностей, которые разделены уникальными последовательностями (спейсерами). Спейсеры заимствуются из чужеродных генетических элементов, с которыми сталкивалась клетка (бактериофагов, плазмид). РНК, транскрибирующиеся с локусов CRISPR, совместно с ассоциированными белками Cas обеспечивают адаптивный иммунитет за счёт комплементарного связывания РНК с нуклеиновыми кислотами чужеродных элементов и последующего разрушения их белками Cas. Впрочем, к настоящему моменту имеется немало свидетельств участия CRISPR в процессах, не связанных с иммунитетом.
Такие вирусы называются бактериофагами, они давно используются для лечения инфекций у людей, т к воздействуют на определённые штаммы бактерий и безопасны для человека. Но имеют ряд недостатков: вирусы встречаются естественным образом и поэтому не могут быть запатентованы; быстрая устойчивость бактерий к фагам, то есть исследователи должны были бы постоянно изолировать новых, способных победить тот же бактериальный штамм или вид.
Компании Locus и Eligo Bioscience работают над созданием вируса с измененной генетической структурой, позволяющей уничтожать именно антибиотикорезистентные бактерии, встраиваясь в их иммунную систему. И достигается это использованием инструмента CRISPR-Cas9. Если данные исследования получат значимые результаты, то можно говорить о снижении смертности и частоты осложнений от таких тяжелых инфекционных заболеваний.
Обе компании надеются начать клинические испытания через 18-24 месяца. Их первая цель – лечить тяжелые бактериальные инфекции. Но в перспективе они хотят разработать фаги, которые позволят им точно спроектировать человеческий микробиом, удаляя природные бактерии, связанные с такими состояниями, как ожирение, аутизм и некоторые виды рака.
Редактирование генома с помощью инструмента CRISPR-Cas9 также используется в поиске лечения наследственных заболеваний. Об этом я расскажу позже.