Пронађен нови начин за лијечење инфекција-мијењање гена умјесто антибиотика

Извор: Недељник/NYT-INT

Деценијама уназад се за инфекцију синуса или стомачни вирус дају антибиотици широког спектра који чисте већину бактерија. Антивиротици лијече вирусне болести на сличан начин, спријечавањем патогена да се множе и шире.

Али микроорганизми брзо еволуирају. Све већи број бактерија постаје отпоран на антибиотике. Сваке године у свијету чак 700.000 људи умире од оваквих инфекција, а Уједињене нације саопштиле су да би тај број до 2050. године могао да достигне десет милиона.

Научници се зато окрећу инструменту за мијењање гена, Crispr, који се у ове сврхе већ користи код комараца како не би преносили маларију. Истраживачи сада Crispr користе да окрену машинерију бактерија против њих самих или против вируса који инфицирају ћелије.

“Crispr је сљедећи корак у антимикробном лечењу”, каже Дејвид Еџел, биолог са Универзитета Вестерн у Онтарију и водећи аутор истраживања објављеног у октобру.

Crispr је специјализована област ДНK која ствара генетске маказе – ензиме који допуштају ћелији да прецизно промијени други ДНK или молекул РНK. Crispr је откривен у бактеријама. Kада вирус нападне, бактерије складиште дјелиће вирусног генома. То им помаже да препознају вирусну инфекцију када се она поново догоди. Онда, коришћењем ензима повезаних са Crispr, вирус се може разоружати, а његово ширење спречити.

Др Еџел и његове колеге успјешно су употребили ензим назван Cas9 да елиминишу једну врсту салмонеле. Програмирањем Cas9 да бактерију види као непријатеља, успјели су да натерају салмонелу да усмрти сопствени геном.

Тим је почео с радом на коњугованом плазмиду – малом пакету генетског материјала који има способност да се реплицира и преноси са једне бактерије на другу. Потом су додали енкодирана упутства за Crispr ензиме који ће таргетирати ДНK салмонеле. Плазмид је потом угуран у бактерију ешерихије коли.

Др Еџел је претпоставио да ће већина врста ешерихије које су иначе дио здравог стомачног микробиома бити присутне и код особе која је заражена салмонелом. Ешерихија би могла да пренесе модификовани плазмид до салмонеле, гдје ће се активирати Crispr систем и уништити лоше бактерије.

“Велика предност Crispr-а је што можемо да га програмирамо да убије само одређене патогене бактерије и не дира остатак здравих микроба”, каже Лучано Марафини, микробиолог са Универзитета Рокфелер у Њујорку.

Умјесто да Crispr убија вирусе који инфицирају бактерије, како то бива у природи, научници могу да га програмирају да нападне вирусе који инфицирају људе. У истраживању објављеном у октобру, научници са Института Броад надомак Бостона, демонстрирали су да је могуће програмирати још један Crispr ензим, Cas13, да убија три различита једноланчана РНK вируса који инфицирају људске ћелије: инфлуенцу А, вирус лимфоцитног хориоменингитиса и вирус везикуларног стоматитиса. Истраживачи су забиљежили четрдесетоструки пад у вирусној РНK у року од 24 сата.

Ако научници могу да усмјере Crispr технологију против три релативно блага вируса који нападају људе, велика је вјероватноћа да могу и да је модификују тако да напада и смртоносније вирусне инфекције.

Kамерон Мирволд, истраживач на постдокторским студијама на Броаду, каже: “Ако вирус еволуира и мутира, можемо да једноставно променимо Crispr систем да одговара ономе што вирус тренутно ради.”