BioTech
Використання CRISPR для усунення стійкості до антибіотиків
Securities.io дотримується суворих редакційних стандартів і може отримувати винагороду за перевірені посилання. Ми не є зареєстрованим інвестиційним консультантом, і це не є інвестиційною порадою. Будь ласка, перегляньте наші розкриття партнерів.
Зростання стійкості до антибіотиків
Бактеріальні інфекції набагато менш смертельні, ніж вони були до появи антибіотиків.
«До появи антибіотиків такі інфекції, як скарлатина, могли навіть призвести до проблем із серцем. Хірургічне втручання часто призводило до смертельних інфекцій крові, таких як бактеріємія чи сепсис».
Оскільки антибіотики мовчки рятують стільки життів щодня, ми почали сприймати їх як належне. Але це далеко не безпечне припущення. Бактерії розвиваються дуже швидко, і не вмирати від антибіотиків є сильним еволюційним тиском. Так, зазвичай новий антибіотик втрачає свою ефективність через 10-15 років.
Єдине, що дозволяло антибіотикам випереджати бактеріальну резистентність, – це зусилля дослідників, які десятиліття за десятиліттям продовжували знаходити нові молекули. Це тиха війна між дослідниками та патогенами.
Останнім часом патогени почали перемагати. Стійкість до антибіотиків є зростаючою проблемою, особливо щодо захворювань, які передаються в лікарнях. Резистентність до антибіотиків щорічно вбиває понад 1.27 мільйона людей у всьому світі. З 2000 року було відкрито дуже мало нових класів антибіотиків.
джерело: Афаг
Ворт, було виявлено, що всюдисущі мікро- та нанопластики знижують ефективність антибіотиківДеякі новіші підходи можуть допомогти, як-от антибактеріальні полімери, мРНК-вакциниабо живі антибіотики, які називаються фагами.
Усі ці нові ідеї допоможуть, але жодна з них не усуває проблеми, що бактерії швидко адаптуються до нових антибіотиків та антибактеріальних методів.
Ще одну концепцію нещодавно відкрили дослідники з Каліфорнійського університету, яка «забруднює» популяції бактерій, щоб вони втратили стійкість до антибіотиків, використовуючи систему редагування генів CRISPR.
Вони опублікували свої результати в дослідженні1 з назвою "Система, подібна до подружнього генного драйву, ефективно пригнічує стійкість до антибіотиків у бактеріальній популяції".
Перетворення CRISPR на антибіотик
Довгострокові зусилля
Він порушує роботу генів, що кодують фактори стійкості до антибіотиків, що знаходяться на плазміді (фрагменті кільцевої ДНК, поширеному у бактерій), шляхом точного вбудовування в цільові гени, деактивуючи їх. Цей підхід виявився перспективним, оскільки він перевершує стандартні підходи CRISPR до стійкості до антибіотиків за принципом «вирізати та знищити».
Команда розробила систему Pro-Active Genetics (Pro-AG) другого покоління під назвою pPro-MobV.
Ця оновлена технологія розроблена не лише для усунення стійкості до антибіотиків, але й для поширення її серед бактеріальних спільнот та деактивації генів, які роблять їх стійкими до антибіотиків.
Це сталося шляхом використання проти бактерій як зброї «переносу подружжя» – процесу, подібного до бактеріального спарювання, який зазвичай відіграє ключову роль у поширенні генів, що викликають стійкість до антибіотиків. Тут же поширилася вразливість до антибіотиків.
Саморозповсюджувальна чутливість до антибіотиків
Ця ідея схожа на інші методи контролю популяцій, що застосовуються для комах, наприклад, коли популяції комарів, що переносять малярію, «забруднюються» лабораторно створеними варіантами, які не можуть переносити хворобу, поширюючи цю ознаку під час розмноження.
«Завдяки pPro-MobV ми перенесли генний драйв від комах до бактерій як інструмент популяційної інженерії. Завдяки цій новій технології на основі CRISPR ми можемо взяти кілька клітин і дозволити їм нейтралізувати AR у великій цільовій популяції».
Професори Ітан Бір - Школа біологічних наук Каліфорнійського університету в Сан-Дієго
Цей метод за результатами лабораторного тесту зменшив поширення бактерій приблизно в 1000 разів.
Проведіть пальцем, щоб прокрутити →
| особливість | Традиційні антибіотики | Підхід CRISPR з використанням генів |
|---|---|---|
| Механізм | Знищує або пригнічує ріст бактерій | Видаляє гени резистентності в бактеріях |
| Розвиток резистентності | Звичайне протягом 10–15 років | Безпосередньо спрямований на опір; може змінити поширення опору |
| Поширювати | Не поширюється між бактеріями | Може самостійно розмножуватися за допомогою плазмідної кон'югації або фагів |
| Вплив на біоплівки | Обмежене проникнення | Продемонстрована активність у біоплівках (лабораторні умови) |
| Клінічний стан | Широко схвалений та використовуваний | Дослідження на ранній стадії (доклінічні) |
Що ще важливіше, він також діє на біоплівки – густу мережу бактерій, які чіпляються до поверхонь і роблять їх нечутливими до антибіотиків та дезінфікуючих засобів. Біоплівки беруть участь у найсерйозніших інфекціях, утворюючи захисний бар'єр, який обмежує легкість проникнення ліків.
«Контекст біоплівки для боротьби з стійкістю до антибіотиків є особливо важливим, оскільки це одна з найскладніших форм росту бактерій, яку потрібно подолати в клініці або в закритих середовищах, таких як аквапарки та очисні споруди».
Професори Ітан Бір - Школа біологічних наук Каліфорнійського університету в Сан-Дієго
Здатність впливати на біоплівки на очисних спорудах та фермах також може радикально зменшити поширення стійкості до антибіотиків серед людей.
«Якби ви могли зменшити поширення від тварин до людей, ви могли б суттєво вплинути на проблему стійкості до антибіотиків, оскільки, за оцінками, приблизно половина цієї хвороби надходить з навколишнього середовища».
Професори Ітан Бір - Школа біологічних наук Каліфорнійського університету в Сан-Дієго
Поєднання CRISPR з бактеріофагами
Цей метод досі використовувався на бактеріальних плазмідах. Але він також може поширюватися на бактеріальні популяції через спеціалізовані віруси, які атакують лише бактерії, які називаються бактеріофагами.
Це може зробити його особливо потужним для лікування пацієнтів або великих установ, оскільки модифіковані віруси можуть самостійно розмножуватися та поширюватися.
«Ця технологія — один з небагатьох відомих мені способів, який може активно зупинити поширення генів, стійких до антибіотиків, а не просто уповільнити чи контролювати їх поширення».
Джастін Мейєр - Школа біологічних наук Каліфорнійського університету в Сан-Дієго
Висновок
Резистентність до антибіотиків є зростаючою проблемою, навіть якщо відновлені наукові зусилля можуть на деякий час знайти нові ліки та інші антисептичні методи, щоб усунути наслідки.
Завдяки сучасній генній інженерії, поява стійкості до антибіотиків одного дня може перестати бути смертельною наслідком для будь-якого нового методу лікування приблизно через десять років після його випуску.
Це дослідження ілюструє надзвичайну універсальність технології CRISPR, яка пройшла шлях від цікавого генетичного механізму до інструменту для лікування генетичних захворювань, модифікації сільськогосподарських культур і тепер навіть зменшення стійкості до антибіотиків.
Інвестування в технологію CRISPR
Editas була заснована Дженніфер Дудна, співвідкривателькою CRISPR-Cas9. Editas почала працювати з Cas9, але тепер зосереджена на власній версії Cas12a, яку вони розробили: AsCas12a.
Ви можете дізнатися більше про унікальні властивості Cas12a у нашій спеціальній статті «Що таке CRISPR-Cas12a2? І чому це важливо?".
джерело: Правки
Ви також можете ознайомитися з оглядом усіх компаній Дженніфер Дудна у відповідній статті «Найкращі компанії Дженніфер Дудна, на які варто звернути увагу».
Editas зосереджена на серповидно-клітинній анемії (SCD) і бета-таласемії, 2 хвороби, де він програв гонку за перше схвалення лікування конкурентам CRISPR Therapeutics і BlueBirdBio.
Загалом програма SCD (нещодавно перейменований на Рені-Селл) кілька разів відкладалося, що викликало занепокоєння серед інвесторів, і з того часу переорієнтовано на терапію in vivo, щоб відрізнити її від уже схвалених методів лікування серповидноклітинної смерті.
Тим не менш, Editas володіє значними патентами на CRISPR-Cas12, який використовувався дослідниками з Університету Нового Південного Уельсу, Австралія, розробити смужковий тест на COVID-19, що ілюструє потенціал технології, що виходить за рамки редагування генів.
Editas зосереджується на інших версіях CRISPR, окрім «класичного» CRISPR-Cas9, і його дослідницька інтелектуальна власність може стати в пригоді для встановлення партнерств та отримання доходів без продукту, схваленого FDA, на додаток до грошової смуги, що починається у 2026 році.
Оскільки Cas12a, здається, дедалі більше доводить свою ефективність як найкращий у своєму класі метод редагування кількох генів, досвід Editas та зосередженість на розробці цього варіанту CRISPR можуть виявитися виграшною ставкою в довгостроковій перспективі.
(Ви також можете дізнатися більше про інші компанії, що займаються CRISPR, у нашій відповідній статті «Топ-5 компаній CRISPR, у які варто інвестувати".)
Останні новини та події щодо акцій Editas (EDIT)
Посилання на дослідження
1. Kaduwal, S., Stuart, EC, Auradkar, A. et al. Система, подібна до подружнього генного драйву, ефективно пригнічує стійкість до антибіотиків у бактеріальній популяціїNPJ. Антимікробні препарати та резистентність. 4, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00181-z
