Генетический подход блокирует устойчивость к антибиотикам у бактерий

Москва, 13:12, 03 Сен 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Специалисты Колорадского университета в Боулдере разработали стратегию нарушения работы генов, которая, по их словам, эффективно тормозит эволюцию устойчивых к антибиотикам бактерий, вроде кишечной палочки. Подход предлагает ученым важный инструмент в борьбе со смертельными супермикробами.

Полирезистентные патогены, адаптирующиеся к существующим антибиотикам быстрее, чем появляются новые, ежегодно заражают около 2 миллионов и убивают минимум 23 000 человек, сообщает phys.org, ссылаясь на статистику Центра по контролю и профилактике заболеваний США.

В попытке создать долгосрочное решение данной проблемы, команда специалистов Колорадского университета Боулдера разработала подход для контролируемого препятствования адаптации организмов (аббревиатура английского названия — CHAOS). Он использует метод редактирования генома CRISPR для модификации нескольких экспрессий генов в клетках бактерий, блокируя центральные процессы патогенов, отвечающих за способность формировать защиту от лекарств.

«Теперь у нас есть возможность отсечь эволюционные пути для некоторых худших микробов, потенциально предотвращая появление новых штаммов», — сказал ведущий автор работы, доктор Питер Отоупал.

Проект CHAOS является заключительной частью исследования, начатого в 2013-м. Отоупал с коллегами искали гены, способные выступить в роли клеточного смертельного переключателя для E. Coli. Изменение одной структуры за раз позволяла бактерии адаптироваться и выживать. Но, когда ученые модифицировали одновременно два и более генов, клетка становилась слабее. Метод CHAOS основывается на этом явлении, используя несколько генетических рычагов для перегрузки бактерии и вызова ступенчатого разрушения. В результате клетки оказывались восприимчивее к существующим антибиотикам. Технология не влияет непосредственно на ДНК бактерий, только на экспрессию отдельных генов.

«Рассматривайте это как серию усиливающихся раздражителей, приводящую к ослаблению клетки, — сказала старший автор работы, Анушри Чаттерджи. – Метод имеет большой потенциал в создании более эффективных комбинаторных подходов».

Кишечная палочка содержит около 4 000 отдельных генов, и их точная последовательность при модификации, похоже, играет меньшую роль, чем количество. Авторы планируют продолжить оптимизировать метод CHAOS для поиска наиболее эффективной комбинации.

Выводы проекта представлены в Communications Biology.