Программирование ДНК для изменения устойчивости бактерий к антибиотикам

Новое исследование Тель-Авивского университета, опубликованное в PNAS, представляет новый многообещающий инструмент: двустороннюю систему борьбы с этой опасной ситуацией. Он снижает устойчивость к антибиотикам у отдельных бактерий и делает другие бактерии более чувствительными к антибиотикам. Исследование, возглавляемое профессором Уди Кимроном из отдела клинической микробиологии и иммунологии медицинского факультета Саклера ТАУ, основано на бактериальных вирусах, называемых фагами, которые переносят "отредактированную" ДНК в устойчивые бактерии, чтобы убить устойчивые штаммы и сделать другие более устойчивыми. чувствителен к антибиотикам.

По мнению исследователей, эта система, если ее в конечном итоге применить к патогенам на поверхностях больниц или на руках медицинского персонала, может переломить ситуацию с неизлечимыми, часто смертельными бактериальными инфекциями. «Поскольку в больницах всего несколько патогенов, вызывающих большинство инфекций, устойчивых к антибиотикам, мы хотим специально разработать соответствующие методы сенсибилизации для каждого из них», — говорит профессор Кимрон. «Нам нужно будет выбрать подходящие комбинации ДНК-доставляющих фагов, которые доставляют ДНК в патогены, и подходящую комбинацию« убивающих »фагов, которые могут отбирать повторно сенсибилизированные патогены».Перепрограммирование системы«Патогены, устойчивые к антибиотикам, представляют собой растущую угрозу, потому что антибиотики предназначены для отбора устойчивых патогенов над чувствительными», — говорит профессор Кимрон. «Введенная ДНК выполняет две функции: она устраняет гены, вызывающие устойчивость к антибиотикам, и обеспечивает защиту от смертельных фагов.«Нам удалось разработать способ восстановить чувствительность к антибиотикам для устойчивых к лекарствам бактерий, а также предотвратить передачу генов, которые создают эту устойчивость среди бактерий», — продолжает он.Более раннее исследование профессора Кимрона показало, что бактерии могут быть сенсибилизированы к определенным антибиотикам и что определенные химические вещества могут «выбирать» те бактерии, которые более восприимчивы к антибиотикам.

Его стратегия использует систему CRISPR-Cas — систему репрограммирования бактериальной ДНК, которую впервые разработал профессор Кимрон — в качестве инструмента для расширения установленных принципов.По словам исследователей, «избирательное давление», оказываемое антибиотиками, делает большинство бактерий устойчивыми к ним — отсюда и эпидемия смертельно устойчивых инфекций в больницах. В настоящее время отсутствует давление встречного отбора для сенсибилизации к антибиотикам. Стратегия профессора Кимрона фактически борется с этим давлением — отбор среди популяции патогенов, проявляющих чувствительность к антибиотикам.

«Мы считаем, что эта стратегия, в дополнение к дезинфекции, может значительно облегчить лечение инфекций с помощью антибиотиков», — сказал профессор Кимрон.Профессор Кимрон и его команда теперь готовы применить систему CRISPR / фаг к pseudomonas aeruginosa — одному из наиболее распространенных в мире устойчивых к антибиотикам патогенов, вызывающих внутрибольничные инфекции, — и проверить, работает ли бактериальная сенсибилизация в более сложных условиях. микробная среда: клетка для мышей.