Il CRISPR commestibile potrebbe sostituire gli antibiotici

Con la crescita della resistenza agli antibiotici negli Stati Uniti, i ricercatori sono alla ricerca di nuovi modi per combattere i germi come Clostridium difficile , un batterio che può causare infezioni fatali negli ospedali e nelle case di cura.

Un modo per farlo: una pillola CRISPR che istruisce i batteri nocivi ad autodistruggersi.

CRISPR è la potente tecnologia di modifica genetica già esplorata come un modo per modificare con precisione i geni umani per curare le malattie (vedi 'CRISPR può salvare Ben Dupree?'). Ma la versatilità della tecnologia è tale da essere studiata per una vasta gamma di altri usi. Proprio la scorsa settimana gli scienziati di Boston hanno dimostrato di poter inserire CRISPR test diagnostici economici e semplici .

Ora gli scienziati vogliono trasformarlo in trattamenti antimicrobici ultra precisi per uccidere in modo specifico i batteri di tua scelta, afferma lo scienziato alimentare Jan-Peter Van Pijkeren dell'Università del Wisconsin-Madison.

Pur non essendo un nome familiare, Clostridium difficile è in cima ai Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie elenco delle minacce urgenti resistenti ai farmaci . Uno studio del 2015 dell'agenzia ha rilevato che il bug ha causato quasi mezzo milione di infezioni negli americani, inclusi 15.000 decessi.

CRISPR è stato effettivamente scoperto nei batteri. In effetti, il sistema è una difesa immunitaria utilizzata dai batteri per respingere i virus invasori chiamati batteriofagi.

Il modo in cui funziona è che i batteri immagazzinano i ricordi del DNA virale nei propri genomi come brevi ripetizioni palindromiche raggruppate regolarmente interspaziate o CRISPR. Usano questa memoria, oltre a un enzima di taglio del DNA noto come Cas per riconoscere e tagliare i geni del batteriofago invasore.

L'idea di Van Pijkeren è quella di utilizzare il batteriofago per inviare un messaggio falso È difficile , uno che invece fa sì che i batteri facciano tagli letali al proprio DNA.

Per farlo , Il laboratorio Van Pijkeren sta sviluppando batteriofagi in grado di trasmettere un messaggio CRISPR personalizzato. Da solo, il batteriofago verrebbe rapidamente scomposto dall'acido dello stomaco. Quindi, per far entrare i virus in una persona, Van Pijkeren prevede di aggiungerli a un cocktail di batteri innocui, o probiotici, che una persona potrebbe ingerire sotto forma di pillola o liquido.

Van Pijkeren paragona il probiotico a una nave madre. Quando i batteri probiotici passano attraverso il tratto intestinale di una persona, il batteriofago esploderebbe e infetterebbe qualsiasi È difficile , inducendoli a incidere il proprio DNA.

Van Pijkeren afferma che il probiotico è ancora nelle prime fasi di sviluppo e non è stato testato sugli animali. Tuttavia, i ricercatori hanno precedentemente dimostrato che l'uso dei batteriofagi per attivare il CRISPR può uccidere efficacemente i batteri della pelle e potrebbe anche aiutare a combattere Shigella sonnei , un'infezione diarroica comune nei paesi in via di sviluppo.

Alcune aziende, tra cui Eligo Bioscience a Parigi e Locus Biosciences, una spin-out della North Carolina State University, hanno iniziato a perseguire commercialmente antibiotici a base di CRISPR.

Il fascino dell'utilizzo di CRISPR è che tali farmaci sarebbero molto specifici: in teoria, ucciderebbero una singola specie di germe lasciando intatti i batteri benefici. Gli antibiotici ad ampio spettro, al contrario, uccidono ampie fasce di batteri sia buoni che cattivi. In effetti, l'uso eccessivo e l'abuso di antibiotici convenzionali è ciò che porta in primo luogo alla resistenza.

Finché ospitiamo i pazienti insieme in un ospedale o in una casa di cura e diamo loro molti antibiotici, avremo un problema con È difficile , afferma Herbert DuPont, direttore del Center for Infectious Diseases dell'Università del Texas.

Ecco perché sono assolutamente necessarie alternative come quella che Van Pijkeren sta sviluppando. Tuttavia, Peter Fineran, microbiologo dell'Università di Otago in Nuova Zelanda, afferma che c'è ancora molta strada da fare prima che questo sostituisca i nostri attuali antibiotici.

Dice che una sfida nell'implementazione dell'approccio contro più tipi di batteri sarà trovare un batteriofago adatto. Questo perché ogni tipo tende a infettare solo batteri specifici. Fineran prevede che CRISPR diventerà uno strumento complementare nell'arsenale contro l'aumento dei batteri patogeni e resistenti agli antibiotici.

nascondere