Pronađen novi način za liječenje infekcija-mijenjanje gena umjesto antibiotika
Izvor: Nedeljnik/NYT-INT
Decenijama unazad se za infekciju sinusa ili stomačni virus daju antibiotici širokog spektra koji čiste većinu bakterija. Antivirotici liječe virusne bolesti na sličan način, spriječavanjem patogena da se množe i šire.
Ali mikroorganizmi brzo evoluiraju. Sve veći broj bakterija postaje otporan na antibiotike. Svake godine u svijetu čak 700.000 ljudi umire od ovakvih infekcija, a Ujedinjene nacije saopštile su da bi taj broj do 2050. godine mogao da dostigne deset miliona.
Naučnici se zato okreću instrumentu za mijenjanje gena, Crispr, koji se u ove svrhe već koristi kod komaraca kako ne bi prenosili malariju. Istraživači sada Crispr koriste da okrenu mašineriju bakterija protiv njih samih ili protiv virusa koji inficiraju ćelije.
“Crispr je sljedeći korak u antimikrobnom lečenju”, kaže Dejvid Edžel, biolog sa Univerziteta Vestern u Ontariju i vodeći autor istraživanja objavljenog u oktobru.
Crispr je specijalizovana oblast DNK koja stvara genetske makaze – enzime koji dopuštaju ćeliji da precizno promijeni drugi DNK ili molekul RNK. Crispr je otkriven u bakterijama. Kada virus napadne, bakterije skladište djeliće virusnog genoma. To im pomaže da prepoznaju virusnu infekciju kada se ona ponovo dogodi. Onda, korišćenjem enzima povezanih sa Crispr, virus se može razoružati, a njegovo širenje sprečiti.
Dr Edžel i njegove kolege uspješno su upotrebili enzim nazvan Cas9 da eliminišu jednu vrstu salmonele. Programiranjem Cas9 da bakteriju vidi kao neprijatelja, uspjeli su da nateraju salmonelu da usmrti sopstveni genom.
Tim je počeo s radom na konjugovanom plazmidu – malom paketu genetskog materijala koji ima sposobnost da se replicira i prenosi sa jedne bakterije na drugu. Potom su dodali enkodirana uputstva za Crispr enzime koji će targetirati DNK salmonele. Plazmid je potom uguran u bakteriju ešerihije koli.
Dr Edžel je pretpostavio da će većina vrsta ešerihije koje su inače dio zdravog stomačnog mikrobioma biti prisutne i kod osobe koja je zaražena salmonelom. Ešerihija bi mogla da prenese modifikovani plazmid do salmonele, gdje će se aktivirati Crispr sistem i uništiti loše bakterije.
“Velika prednost Crispr-a je što možemo da ga programiramo da ubije samo određene patogene bakterije i ne dira ostatak zdravih mikroba”, kaže Lučano Marafini, mikrobiolog sa Univerziteta Rokfeler u Njujorku.
Umjesto da Crispr ubija viruse koji inficiraju bakterije, kako to biva u prirodi, naučnici mogu da ga programiraju da napadne viruse koji inficiraju ljude. U istraživanju objavljenom u oktobru, naučnici sa Instituta Broad nadomak Bostona, demonstrirali su da je moguće programirati još jedan Crispr enzim, Cas13, da ubija tri različita jednolančana RNK virusa koji inficiraju ljudske ćelije: influencu A, virus limfocitnog horiomeningitisa i virus vezikularnog stomatitisa. Istraživači su zabilježili četrdesetostruki pad u virusnoj RNK u roku od 24 sata.
Ako naučnici mogu da usmjere Crispr tehnologiju protiv tri relativno blaga virusa koji napadaju ljude, velika je vjerovatnoća da mogu i da je modifikuju tako da napada i smrtonosnije virusne infekcije.
Kameron Mirvold, istraživač na postdoktorskim studijama na Broadu, kaže: “Ako virus evoluira i mutira, možemo da jednostavno promenimo Crispr sistem da odgovara onome što virus trenutno radi.”
