Як редактор геному CRISPR допоможе в боротьбі з бактеріями

Знаменитий редактор геному CRISPR-Cas9 вже досить добре зарекомендував себе в якості медичного інструменту для лікування захворювань. І ми неодноразово повідомляли про них на сторінках нашого порталу, так що підписуйтесь на нас в Телеграм, щоб нічого не пропустити. Однак спектр застосування цього чудового винаходу може виявитися значно ширшими. Наприклад, не так давно група вчених з Канади розробила новий спосіб доставки інструменту для редагування ДНК безпосередньо на мікроорганізми. А це дозволить ефективно впливати на конкретні штами бактерій (в тому числі і на стійкі до антибіотиків супербактерії), чого раніш добитися не вдавалося.

Редактор генома не перестає дивувати

Як редактор геному здатен вбивати мікробів

Вчені з Університету Західного Онтаріо розробили новий спосіб доставки CRISPR, який допоможе цілеспрямовано знищувати бактерії. У перспективі це можна розглядати як альтернативу традиційним антибактеріальних препаратів, які останнім часом втрачають свою ефективність через швидкої пристосованості бактерій.

Доставка будь-якого терапевтичного засобу, включаючи CRISPR, дуже складна. — говорить один з авторів роботи професор Богуміл Карас. Одна з головних причин, по якій я в захваті від цієї роботи, полягає в тому, що результати вже зараз мають широкий спектр можливих застосувань в реальному світі. Крім можливості розробки антимікробних препаратів наступного покоління, які були б ефективними навіть для бактерій, стійких до всіх відомих антибіотиків, ця технологія також може бути використана, щоб допомогти «хорошим» бактеріям виробляти з’єднання для лікування захворювань.

Але як таке можливо? Як повідомляє редакція журналу Nature Communications, все досить просто. Якщо, звичайно, редагування ДНК можна вважати простим завданням. Проте принцип впливу на бактерії заснований на тому, як працює сам редактор геному. CRISPR при «вирізанні» ділянок ДНК визначає, в якому місці потрібно провести маніпуляцію завдяки так званим «палиндромным повторам». Це, якщо не вдаватися в подробиці, певні ділянки ДНК, які починаються з одного певного нуклеотиду (структурної одиниці ДНК) і закінчується іншим. І коли запрограмований в CRISPR палиндромный повтор розпізнається редактором, тоді і відбувається редагування.

Використання CRISPR для вбивства бактерій не є новою ідеєю, тому що це те, що CRISPR по суті і повинен робити — змінювати структуру ДНК. А так як бактерії — це одноклітинні організми з однією-єдиною ДНК, то її зміна неминуче веде до загибелі. Проблема завжди полягала в тому, як доставити CRISPR в бактерію.

Процес перенесення редактора геному з однієї бактерії на іншу

Читайте також  Яка технологія годує музичну індустрію?

Система доставки CRISPR використовує природну здатність бактерій до реплікації, звану бактеріальної конъюгацией. Це односпрямований перенесення частини генетичного матеріалу при безпосередньому контакті двох бактеріальних клітин. Таким чином, редактор геному спочатку поміщається в бактеріальну клітину мікробіома людини (наприклад, у микрофлоку кишечника). Так як CRISPR спочатку «налаштований» на особливих бактерій, що він не завдає микрофолоре ніякої шкоди. У той же час, коли «ворог» з’являється в організмі, він починає взаємодіяти з іншими бактеріями і завдяки переносу ДНК отримує і CRISPR, який розпізнає «мета» і знищує її на генному рівні.

Відкриття дає можливість, за словами вчених, набагато краще справлятися з бактеріями, стійкими до антибіотиків. Наприклад, Staphylococcus aureus (Staph A) та Escherichia coli (E. coli) останнім часом почали утворювати стійкі до антибактеріальної терапії штами, звані супербактериями. І на них новий спосіб має діяти особливо ефективно.

Степан Лютий

Обожнюю технології в сучасному світі. Хоча частенько і замислююся над тим, як далеко вони нас заведуть. Не те, щоб я прям і знаюся на ядрах, пікселях, коллайдерах і інших парсеках. Просто приходжу в захват від того, що може в творчому пориві вигадати людський розум.

You may also like...

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *