Używanie wirusów GMO do zabijania bakterii? To jest puszka Pandory, która może się nigdy nie zamknąć. Naukowcy ostrzegali już przed niedbałymi i niezamierzonymi konsekwencjami stosowania CRISPR do modyfikowania DNA, ale teraz genetycznie inżynierowie wirusów, które powodują przełączenie śmierci, całkowicie ignorują takie ostrzeżenia.⁃ Edytor TN
Na początku tego miesiąca roczny Konferencja CRISPR 2017 odbyła się na Montana State University. Uczestnicy jako pierwsi dowiedzieli się o sukcesach firm wykorzystujących CRISPR do inżynierii wirusów zabijających bakterie. Jednym z najbardziej ekscytujących potencjalnych zastosowań tych wirusów, zwanych bakteriofagami, byłoby zabijanie bakterii, które uodporniły się na antybiotyki. Co najmniej dwie firmy zamierzają rozpocząć badania kliniczne tych zmodyfikowanych wirusów w ciągu 18–24 miesięcy.
Zastosowanie bakteriofagów nie jest nowe. W przeszłości były izolowane na wolności i oczyszczane do użytku. Chociaż bakteriofagi są uważane za bezpieczne i skuteczne do stosowania u ludzi, ponieważ występują w naturze, badania nad nimi są powolne. Nie można opatentować nowych odkryć, a ponadto odkrycia te mogą być również przejściowe, ponieważ bakterie mogą ewoluować szybko i często to robią.
Jednak za pomocą CRISPR zaprojektowanie ich jest zdecydowanie innowacyjne. Sprawia, że wirusy są wyjątkowo śmiercionośne dla najbardziej niebezpiecznych bakterii na świecie, a wstępne testy uratowały życie myszy zakażonych infekcjami antybiotykoopornymi, które ostatecznie by je zabiły, wyjaśnił mówca konferencji Rodolphe Barrangou, dyrektor naukowy Locus Biosciences.
Zdolność ta skłoniła naukowców z co najmniej dwóch firm do zastosowania CRISPR, próbując zmienić sytuację w kwestii bakterii opornych na antybiotyki. Obie firmy jako główny cel podają leczenie infekcji bakteryjnych związanych z poważnymi chorobami. Ostatecznie zamierzają stworzyć wirusy, które pozwoliłyby im zrobić znacznie więcej dzięki precyzyjnemu podejściu do ludzkiego mikrobiomu jako całości. Pomysł polegałby na selektywnym usuwaniu wszelkich bakterii, które występują naturalnie i są związane z różnymi schorzeniami. Może to być wszystko, od autyzmu po otyłość - a może nawet niektóre formy raka.
Przełączniki samozniszczenia
Jedna firma Locus używa CRISPR do wysyłania DNA, które utworzy zmodyfikowane przewodnie RNA w celu znalezienia fragmentów genu oporności na antybiotyki. Po tym, jak wirus zainfekuje bakterię i przewodnik RNA połączy się z genem oporności, bakteria wytwarza enzym zabijający fagi zwany Cas3. Taka jest zwykła reakcja bakterii, tylko w tym przypadku niszczy ją własny sekwencja genetyczna oporna na antybiotyki. Z czasem Cas3 niszczy całe DNA, a bakteria umiera.
Inna firma, Eligo Bioscience, przyjmuje nieco inne podejście. Zespół zdecydował się wstawić DNA, które tworzy przewodnikowe RNA (tym razem z enzymem bakteryjnym Cas9), które usuwa wszystkie instrukcje replikacji genów. Cas9 następnie odcina DNA bakterii w określonym miejscu, a to cięcie uruchamia mechanizm samozniszczenia w bakterii.
Trzecie podejście, opracowane przez Synthetic Genomics, polega na tworzeniu „doładowanych” fagów, które zawierają dziesiątki enzymów. Każdy enzym oferuje swój własny, unikalny zestaw korzyści, w tym zdolność do kamuflowania fagów z ludzkiego układu odpornościowego poprzez rozkład białek lub biofilmów.
Pomimo tych obiecujących dotychczas wyników, pojawią się wyzwania związane z wprowadzeniem na rynek udanych zmodyfikowanych fagów. Na przykład istnieje ryzyko, że fagi mogą faktycznie rozprzestrzeniać geny oporności na antybiotyki wobec bakterii nieodpornych. Innym potencjalnym problemem jest to, że do leczenia infekcji może być potrzebna bardzo duża liczba fagów, co z kolei może wywołać reakcje immunologiczne, które sabotują leczenie.
wpDiscuz