Naučnici su pronašli novi način za lečenje infekcija – menjanje gena umesto antibiotika

0
(Michael J. Ermarth/U.S. Food and Drug Administration)

Decenijama unazad se za infekciju sinusa ili stomačni virus daju antibiotici širokog spektra koji čiste većinu bakterija. Antivirotici leče virusne bolesti na sličan način, sprečavanjem patogena da se množe i šire.

Ali mikroorganizmi brzo evoluiraju. Sve veći broj bakterija postaje otporan na antibiotike. Svake godine u svetu čak 700.000 ljudi umire od ovakvih infekcija, a Ujedinjene nacije saopštile su da bi taj broj do 2050. godine mogao da dostigne deset miliona.

Naučnici se zato okreću instrumentu za menjanje gena, Crispr, koji se u ove svrhe već koristi kod komaraca kako ne bi prenosili malariju. Istraživači sada Crispr koriste da okrenu mašineriju bakterija protiv njih samih ili protiv virusa koji inficiraju ćelije.

“Crispr je sledeći korak u antimikrobnom lečenju”, kaže Dejvid Edžel, biolog sa Univerziteta Vestern u Ontariju i vodeći autor istraživanja objavljenog u oktobru.

Crispr je specijalizovana oblast DNK koja stvara genetske makaze – enzime koji dopuštaju ćeliji da precizno promeni drugi DNK ili molekul RNK. Crispr je otkriven u bakterijama. Kada virus napadne, bakterije skladište deliće virusnog genoma. To im pomaže da prepoznaju virusnu infekciju kada se ona ponovo dogodi. Onda, korišćenjem enzima povezanih sa Crisprom, virus se može razoružati, a njegovo širenje sprečiti.

Dr Edžel i njegove kolege uspešno su upotrebili enzim nazvan Cas9 da eliminišu jednu vrstu salmonele. Programiranjem Cas9 da bakteriju vidi kao neprijatelja, uspeli su da nateraju salmonelu da usmrti sopstveni genom.

Tim je počeo s radom na konjugovanom plazmidu – malom paketu genetskog materijala koji ima sposobnost da se replicira i prenosi sa jedne bakterije na drugu. Potom su dodali enkodirana uputstva za Crispr enzime koji će targetirati DNK salmonele. Plazmid je potom uguran u bakteriju ešerihije koli.

Dr Edžel je pretpostavio da će većina vrsta ešerihije koje su inače deo zdravog stomačnog mikrobioma biti prisutne i kod osobe koja je zaražena salmonelom. Ešerihija bi mogla da prenese modifikovani plazmid do salmonele, gde će se aktivirati Crispr sistem i uništiti loše bakterije.

“Velika prednost Crispra je što možemo da ga programiramo da ubije samo određene patogene bakterije i ne dira ostatak zdravih mikroba”, kaže Lučano Marafini, mikrobiolog sa Univerziteta Rokfeler u Njujorku.

Umesto da Crispr ubija viruse koji inficiraju bakterije, kako to biva u prirodi, naučnici mogu da ga programiraju da napadne viruse koji inficiraju ljude. U istraživanju objavljenom u oktobru, naučnici sa Instituta Broad nadomak Bostona, demonstrirali su da je moguće programirati još jedan Crispr enzim, Cas13, da ubija tri različita jednolančana RNK virusa koji inficiraju ljudske ćelije: influencu A, virus limfocitnog horiomeningitisa i virus vezikularnog stomatitisa. Istraživači su zabeležili četrdesetostruki pad u virusnoj RNK u roku od 24 sata.

Ako naučnici mogu da usmere Crispr tehnologiju protiv tri relativno blaga virusa koji napadaju ljude, velika je verovatnoća da mogu i da je modifikuju tako da napada i smrtonosnije virusne infekcije.

Kameron Mirvold, istraživač na postdoktorskim studijama na Broadu, kaže: “Ako virus evoluira i mutira, možemo da jednostavno promenimo Crispr sistem da odgovara onome što virus trenutno radi.”

Piše KNVUL ŠEIK

© 2019 The New York Times