Em um estudo de prova de conceito publicado na revista mBio , os pesquisadores foram capazes de mostrar reduções de patógenos em experimentos realizados tanto na bancada do laboratório quanto em camundongos.
Microbiologistas de duas faculdades diferentes da NC State se uniram à empresa startup Locus Biosciences da NC State para testar a eficácia do uso de um vírus chamado bacteriófago para transportar um CRISPR programável para atingir e eliminar especificamente a bactéria C. difficile, uma missão de busca e destruição que promete a saúde intestinal humana.
Queríamos criar fagos com cargas úteis CRISPR de auto-direcionamento e entregá-los ao intestino de um organismo de escolha - neste caso, um camundongo - para ter um impacto benéfico na saúde do hospedeiro e prevenir doenças. "
Rodolphe Barrangou, o Distinto Professor de Alimentos Todd R. Klaenhammer, Bioprocessing and Nutrition Sciences at NC State e co-autor correspondente de um artigo
Co-autor correspondente Casey M. Theriot, um professor assistente de doenças infecciosas na NC State, disse que o uso - e o uso excessivo - de antibióticos aumenta a suscetibilidade à infecção por C. difficile, já que os antibióticos eliminam as bactérias boas e más do intestino. As recidivas ocorrem em cerca de 30% dos pacientes humanos tratados com um antibiótico padrão para eliminar o C. difficile.
"Precisamos direcionar o patógeno preciso sem perturbar o resto do microbioma, e é isso que essa abordagem faz, " ela disse.
As tecnologias CRISPR têm sido usadas para remover ou cortar e substituir precisamente sequências de código genético em bactérias. O método CRISPR usado neste estudo envolveu proteínas Cas3 que agiam como um jogo de arcade Pac-Man, Barrangou disse, mastigando bactérias C. difficile e causando extensos danos ao DNA.
No laboratório, os sistemas CRISPR-Cas mataram efetivamente a bactéria C. difficile. Depois disso, os pesquisadores testaram essa abordagem em camundongos infectados com C. difficile. Dois dias após o tratamento CRISPR, os ratos mostraram níveis reduzidos de C. difficile, mas esses níveis voltaram a crescer dois dias depois.
"C. difficile é realmente difícil de trabalhar, daí seu nome, "Theriot disse.
"Este foi um primeiro passo positivo em um longo processo, "Barrangou disse." Os resultados do uso de fagos para distribuir cargas úteis CRISPR abrem novos caminhos para outras doenças infecciosas e além. "
Os próximos passos incluem reconfigurar o fago para evitar que C. difficile retorne após a morte efetiva inicial. Os pesquisadores disseram que o trabalho futuro também envolverá o desenvolvimento de uma biblioteca de diferentes fagos para várias cepas de C. difficile.
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