Разработан новый метод доставки CRISPR для редактирования микробиома

Исследователи из Университета Западного Онтарио разработали новый способ доставки инструмента редактирования ДНК CRISPR-Cas9 в микроорганизмы в лаборатории. Метод позволяет эффективно проводить целенаправленную атаку на конкретные бактерии.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, открывает возможность использования CRISPR для изменения состава человеческого микробиома персонализированным способом. Оно также представляет потенциальную альтернативу традиционным антибиотикам для уничтожения бактерий, таких как Staphyloccous aureus (Staph A) или Escherichia coli (E. coli).

Широкий спектр применения

"Одна из главных причин, по которой я в восторге от этой работы, — это широкий спектр возможных реальных применений", — сказал Богомил Карас, доктор философии. "Это открывает путь для разработки антимикробных агентов следующего поколения, которые будут эффективны даже против бактерий, устойчивых ко всем известным антибиотикам. Эту технологию также можно использовать, чтобы помочь «хорошим» бактериям производить соединения для лечения болезней, вызванных дефицитом белка".

Решение проблемы доставки

CRISPR можно запрограммировать на уничтожение бактерий, но до сих пор не существовало способа эффективно и специфично нацеливаться на определенные штаммы. "Использование CRISPR для уничтожения — не новая идея, потому что это естественная функция CRISPR", — отметил Дэвид Эджелл, доктор философии. "Проблема всегда была в том, как доставить CRISPR туда, куда нужно. Другие системы доставки могли работать лишь в нескольких случаях, а наша может работать где угодно".

Новый механизм доставки

Разработанная система использует естественную способность бактерий к репликации — бактериальную конъюгацию — для доставки CRISPR к определенным бактериям с целью изменения их ДНК и уничтожения. "Специфичная доставка любого терапевтического агента, включая CRISPR, обычно является одним из самых больших узких мест в разработке новых методов лечения. Создав эту новую систему доставки, мы разработали инструменты, которые могут помочь в создании более эффективных терапий в ближайшем будущем", — сказал Карас.

Эффективность и применимость

Команда заявляет, что их система доставки не только широко применима, но и эффективнее предыдущих систем. "Мы смогли продемонстрировать почти полный перенос вектора доставки к другому бактериальному виду в условиях их тесного контакта — в биопленке. Это важно, потому что биопленки — естественное состояние большинства бактерий, и возможность переноса ДНК в таких условиях обычно затруднена, но мы нашли способ сделать это легко и эффективно", — пояснил Грегори Глур, доктор философии.