El sistema CRISPR-Cas se puede utilizar para atacar eficazmente el patógeno de la colitis

La investigación en la Universidad Estatal de Carolina del Norte muestra que el sistema CRISPR-Cas puede usarse para atacar y eliminar de manera efectiva bacterias intestinales específicas, en este caso Clostridioides difficile, el patógeno que causa la colitis - una crónica, enfermedad degenerativa del colon.

En un estudio de prueba de concepto publicado en la revista mBio , los investigadores pudieron mostrar reducciones de patógenos en experimentos realizados tanto en la mesa de laboratorio como en ratones.

Microbiólogos de dos universidades diferentes de NC State se asociaron con la empresa emergente de NC State Locus Biosciences para probar la efectividad del uso de un virus llamado bacteriófago para llevar un CRISPR programable para atacar y eliminar específicamente la bacteria C. difficile. una misión de búsqueda y destrucción que promete la salud intestinal humana.

Queríamos diseñar fagos con cargas útiles CRISPR autodirigidas y entregarlos al intestino de un organismo de elección, en este caso un ratón, para tener un impacto beneficioso en la salud del huésped y prevenir enfermedades ".

Rodolphe Barrangou, el Profesor Distinguido de Alimentos Todd R. Klaenhammer, Bioprocessing and Nutrition Sciences en NC State y coautor correspondiente de un artículo

Coautor para correspondencia Casey M. Theriot, profesor asistente de enfermedades infecciosas en NC State, dijo que el uso - y el uso excesivo - de antibióticos aumenta la susceptibilidad a la infección por C. difficile, ya que los antibióticos eliminan las bacterias buenas y malas del intestino. Las recaídas ocurren en alrededor del 30% de los pacientes humanos tratados con un antibiótico estándar para eliminar C. difficile.

"Necesitamos apuntar al patógeno preciso sin perturbar el resto del microbioma, y eso es lo que hace este enfoque, " ella dijo.

Las tecnologías CRISPR se han utilizado para eliminar o cortar y reemplazar con precisión secuencias de códigos genéticos específicos en bacterias. El método CRISPR utilizado en este estudio involucró proteínas Cas3 que actuaban como un juego de arcade Pac-Man, Barrangou dijo:masticando la bacteria C. difficile y causando daños extensos en el ADN.

En el laboratorio, los sistemas CRISPR-Cas mataron efectivamente la bacteria C. difficile. Después, los investigadores probaron este método en ratones infectados con C. difficile. Dos días después del tratamiento CRISPR, los ratones mostraron niveles reducidos de C. difficile, pero esos niveles volvieron a crecer dos días después.

"Es muy difícil trabajar con C. difficile, de ahí su nombre, "Dijo Theriot.

"Este fue un primer paso positivo en un largo proceso, "Dijo Barrangou." Los resultados del uso de fagos para entregar cargas útiles CRISPR abren nuevas vías para otras enfermedades infecciosas y más allá ".

Los siguientes pasos incluyen reequipar el fago para evitar que C. difficile regrese después de la matanza inicial efectiva. Los investigadores dijeron que el trabajo futuro también involucrará el desarrollo de una biblioteca de diferentes fagos para varias cepas de C. difficile.

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