Программирование ДНК для борьбы с устойчивостью бактерий к антибиотикам
Новое исследование Тель-Авивского университета, опубликованное в PNAS, представляет перспективную двухкомпонентную систему для борьбы с распространением устойчивости к антибиотикам. Система уничтожает резистентные штаммы бактерий и повышает чувствительность других бактерий к антибиотикам.
Принцип работы системы
Исследование под руководством профессора Уди Кимрона основано на использовании бактериальных вирусов — фагов:
- ДНК-доставляющие фаги переносят «отредактированную» ДНК в устойчивые бактерии.
- Эта ДНК выполняет две функции:
- Устраняет гены, вызывающие устойчивость к антибиотикам.
- Обеспечивает защиту от летальных фагов.
- «Убивающие» фаги затем отбирают повторно сенсибилизированные (ставшие чувствительными) патогены.
В основе стратегии лежит использование системы CRISPR-Cas (системы перепрограммирования бактериальной ДНК) для создания контр-селекционного давления. Это давление отбирает популяцию патогенов, проявляющих чувствительность к антибиотикам, противодействуя обычному селективному давлению антибиотиков, которое, наоборот, отбирает устойчивые штаммы.
Перспективы применения
По мнению исследователей, применение этой системы к патогенам на поверхностях в больницах или руках медицинского персонала (в дополнение к дезинфекции) может сделать многие неуправляемые инфекции вновь поддающимися лечению антибиотиками.
Текущие планы исследований:
- Применить систему CRISPR/фаг к pseudomonas aeruginosa — одному из самых распространённых в мире антибиотикорезистентных патогенов, вызывающих внутрибольничные инфекции.
- Протестировать эффективность бактериальной сенсибилизации в более сложной микробной среде — на моделях мышей.