Das CRISPR-Cas-System kann verwendet werden, um Colitis-Erreger effektiv zu bekämpfen

Untersuchungen der North Carolina State University zeigen, dass das CRISPR-Cas-System verwendet werden kann, um bestimmte Darmbakterien effektiv zu bekämpfen und zu eliminieren. in diesem Fall Clostridioides difficile, der Erreger, der Kolitis verursacht - eine chronische, degenerative Erkrankung des Dickdarms.

In einer Proof-of-Concept-Studie, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde mBio , Forscher konnten in Experimenten, die sowohl am Labortisch als auch an Mäusen durchgeführt wurden, eine Reduktion der Krankheitserreger nachweisen.

Mikrobiologen von zwei verschiedenen NC State Colleges haben sich mit dem NC State Startup-Unternehmen Locus Biosciences zusammengetan, um die Wirksamkeit der Verwendung eines Bakteriophagen genannten Virus zu testen, um ein programmierbares CRISPR zu tragen, um C. difficile-Bakterien gezielt anzugreifen und zu eliminieren. eine Such-und-Zerstör-Mission, die für die menschliche Darmgesundheit vielversprechend ist.

Wir wollten Phagen mit selbstzielenden CRISPR-Nutzlasten entwickeln und sie in den Darm eines Organismus unserer Wahl – in diesem Fall einer Maus – einbringen, um einen positiven Einfluss auf die Gesundheit des Wirts zu haben und Krankheiten vorzubeugen.

Rodolphe Barrangou, der Todd R. Klaenhammer Distinguished Professor of Food, Bioprocessing and Nutrition Sciences an der NC State und Co-korrespondierende Autorin eines Artikels

Co-korrespondierender Autor Casey M. Theriot, ein Assistenzprofessor für Infektionskrankheiten an der NC State, sagte, dass der Gebrauch – und der übermäßige Gebrauch – von Antibiotika die Anfälligkeit für eine C. difficile-Infektion erhöht, da Antibiotika sowohl gute als auch schlechte Bakterien im Darm auslöschen. Rückfälle treten bei etwa 30 % der menschlichen Patienten auf, die mit einem Standardantibiotikum behandelt werden, um C. difficile zu eliminieren.

„Wir müssen auf den genauen Erreger abzielen, ohne den Rest des Mikrobioms zu stören. und das ist es, was dieser Ansatz macht, " Sie sagte.

CRISPR-Technologien wurden verwendet, um spezifische genetische Codesequenzen in Bakterien präzise zu entfernen oder zu schneiden und zu ersetzen. Die in dieser Studie verwendete CRISPR-Methode umfasste Cas3-Proteine, die wie ein Arcade-Spiel Pac-Man wirkten. Barrangou sagte, C. difficile-Bakterien zerfressen und umfangreiche DNA-Schäden verursachen.

Im Labor, die CRISPR-Cas-Systeme töteten C. difficile-Bakterien effektiv ab. Danach, die Forscher testeten diesen Ansatz an Mäusen, die mit C. difficile infiziert waren. Zwei Tage nach der CRISPR-Behandlung, die Mäuse zeigten reduzierte C. difficile-Spiegel, aber diese Werte stiegen zwei Tage später wieder an.

"C. difficile ist wirklich schwer zu bearbeiten, daher der Name, “, sagte Theriot.

"Dies war ein positiver erster Schritt in einem langen Prozess, ", sagte Barrangou. "Die Ergebnisse der Verwendung von Phagen zur Bereitstellung von CRISPR-Nutzlasten eröffnen neue Wege für andere Infektionskrankheiten und darüber hinaus."

Die nächsten Schritte umfassen das Umrüsten des Phagen, um zu verhindern, dass C. difficile nach der anfänglichen effektiven Abtötung zurückkehrt. Die Forscher sagten, dass die zukünftige Arbeit auch die Entwicklung einer Bibliothek verschiedener Phagen für verschiedene C. difficile-Stämme beinhalten wird.

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