Πώς μπορεί το CRISPR να εξαλείψει τη μικροβιακή αντοχή – Του Ι. Στύλιου*

Η έρευνα για τη χρήση της τεχνολογίας CRISPR-Cas για τη γενετική τροποποίηση των βακτηριακών λοιμώξεων AMR.

Του Ιωάννη Στύλιου*

Η αυξανόμενη απειλή των βακτηρίων ανθεκτικών στα αντιμικροβιακά καλεί τους ερευνητές να βρουν εναλλακτικούς τρόπους για τη θεραπεία αυτών των λοιμώξεων. Η απάντηση είναι η τεχνολογία CRISPR-Cas.
Η μικροβιακή αντοχή (AMR) γίνεται όλο και πιο απειλητική. Στο φετινό Παγκόσμιο Συνέδριο της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Κλινικής Μικροβιολογίας και Λοιμωδών Νοσημάτων (27-30 Απριλίου, Βαρκελώνη, Ισπανία), παρουσιάστηκε έρευνα που υπογραμμίζει τη χρήση της τεχνολογίας CRISPR-Cas για τη γενετική τροποποίηση
των βακτηριακών λοιμώξεων AMR.

Η τεχνολογία CRISPR-Cas οδήγησε στην απονομή στις Jennifer Doudna και Emmanuelle Charpentier του Νόμπελ Χημείας του 2020 για την ικανότητά της εν λόγω τεχνολογίας να στοχεύει και να τροποποιεί συγκεκριμένα τμήματα του γενετικού κώδικα. Τώρα, αυτή η τεχνική μοριακού ψαλιδιού συνοδεύεται από το
RNA-οδηγό (guide-RNA) που οδηγεί σε θέσεις στο DNA των ανθεκτικών βακτηρίων στα αντιμικροβιακά για να διακοπεί η ικανότητά τους να αντιστέκονται στα αντιμικροβιακά. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να γίνουν δεκτικά στα υπάρχοντα αντιμικροβιακά.

Ο παρουσιαστής της έρευνας στο Συνέδριο και ερευνητής Rodrigo Ibarra-Chávez (Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, Δανία) εξηγεί ότι «καταπολεμούμε τη φωτιά με φωτιά, χρησιμοποιώντας τα συστήματα CRISPR-Cas (ένα βακτηριακό ανοσοποιητικό σύστημα) ως μια καινοτόμο στρατηγική για να προκαλέσουμε βακτηριακό κυτταρικό θάνατο ή να παρεμβαίνουμε στην έκφραση αντοχής στα αντιβιοτικά – και τα δύο είναι υποσχόμενα ως νέα στοχευμένα «αντιμικροβιακά» ειδικά για την αλληλουχία (σ.μ.: του βακτηρίου)».

Η ομάδα χρησιμοποιεί κινητά γενετικά στοιχεία (mobile genetic elements) με τη μορφή δορυφόρων βακτηριοφάγων – παράσιτων φάγων – για να φτάσει στο βακτήριο-στόχο τους. Αυτοί οι δορυφόροι διασφαλίζουν ότι τα ιικά σωματίδια των φάγων μεταδίδονται στα βακτηριακά κύτταρα-ξενιστές, μολύνοντας αυτά τα κύτταρα αντί να τα καταστρέφουν, όπως θα έκαναν οι φάγοι. Η ομάδα σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει αυτούς τους δορυφόρους ως συστήματα μεταφοράς για την τεχνολογία CRISPR-Cas, επιτρέποντας στο μηχανισμό CRISPR να «επιτεθεί» σε γονίδια μικροβιακής αντοχής.
Ωστόσο, τα βακτήρια πιθανότατα θα βρουν τρόπους να αντισταθούν στην είσοδο και τη μόλυνση των δορυφόρων, απαιτώντας από τους ερευνητές να παραμείνουν σε εγρήγορση. Μελέτες έχουν δείξει ότι η καταπολέμηση της μικροβιακής αντοχής θα απαιτήσει πολύπλευρες προσεγγίσεις, συμπεριλαμβανομένων των φάγων, των αντιβιοτικών και του CRISPR-Cas.

Ο Ibarra-Chávez κατέληξε: «Τα βακτήρια είναι ιδιαίτερα καλά στο να προσαρμόζονται και να γίνονται ανθεκτικά. Πιστεύω ότι πρέπει να είμαστε προσεκτικοί και να προσπαθήσουμε να χρησιμοποιήσουμε συνδυαστικές στρατηγικές για να αποφύγουμε την ανάπτυξη αντίστασης, παρακολουθώντας και δημιουργώντας κατευθυντήριες γραμμές για τις νέες τεχνολογίες».

*Ιωάννης Δ. Στύλιος (Βιολόγος, M.Sc. «Εφαρμογές της Βιολογίας στην Ιατρική»)
Πηγή:https://www.biotechniques.com/crispr/how-does-crispr-edit-antimicrobialresistant-bacteria