发布时间:2017-04-19 15:50 原文链接: CRISPR“挑战”抗生素!或解决全球耐药问题!

  近几年来,抗生素滥用导致的全球健康问题日益凸显,越来越多的科学家开始寻找新的方法以对付诸如艰难梭菌(Clostridium difficile)等致命细菌带来的感染问题。在这其中最为引人注目的,可以说是基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的“有害菌自毁CRISPR药丸”。

  除了精确编辑人类基因以治愈疾病之外,CRISPR/Cas9基因编辑技术已经越加广泛被用于其他用途的研究。

  美国威斯康星大学麦迪逊分校食品科学家Jan-Peter Van Pijkeren表示,科学家们希望将CRISPR/Cas9系统转变超为一种精细微生物治疗体系,以精确杀死那些潜在的致命细菌。

  虽然不为公众所熟知,但艰难梭菌仍然是全美疾病防控系统所面临的最大威胁。由于细菌耐药性的日益提高,全美2015年共有近50万人感染艰难梭菌,15000人直接或间接死于这类感染。

  Van Pijkeren等人希望能够使用噬菌体向艰难梭菌发送一个错误信息,使细菌对自己的DNA进行致死切割。

  为了做到这一点,Van Pijkeren实验室正在开发能够携带特定CRISPR信息的噬菌体。为了让病毒进入病人体内,Pijkeren团队计划将其感染至无毒细菌或益生菌混合物中,以药丸或液体的形式为病人所直接摄入。当益生菌通过人体肠道被胃酸分解时,噬菌体就能够爆发并感染任何附近的艰难梭菌,注入特定的CRISPR序列促进艰难梭菌自毁。

  在Van Pijkeren的研究之前,使用噬菌体触发CRISPR有效杀死皮肤细菌,帮助打击发展中国家常见的腹泻与感染志贺氏菌疾病已经被学术界所证实。

  目前,包括法国Eligo Bioscience和美国Locus Biosciences等公司都开始在商业上推行基于CRISPR/Cas9的抗菌药物。

  CRISPR/Cas9抗菌药的吸引力在于这些药物在理论上精确地杀死某一种具体的细菌,保护益生菌不受伤害。相比之下,广谱抗生素则在杀死病原菌的同时大量破坏人类肠道中的益生菌。

  德克萨斯大学传染病中心主任Herbert DuPont表示:“只要我们在医院或疗养院内将患者安置在一起,在我们给予抗生素治疗的同时我们就一定会遇到艰难梭菌的问题。”

  也许这也正是Van Pijkeren及其同事开发CRISPR抗生素的初衷。然而虽然基因编辑抗生素具有巨大前景,在取代目前的广谱抗生素之前,基因编辑抗生素还有很长一段路要走。与其完全替代传统抗生素,基因编辑抗生素更可能在不久的将来成为传统抗生素的补充,帮助人类更好地解决全球抗生素耐药问题。

相关文章

抗生素耐药性迎来“克星”,全新靶点药物问世

近日,西安交通大学第一附属医院教授刘冰团队在《先进科学》封面发表了研究论文。该研究从细菌的天敌“噬菌体”入手,基于噬菌体天然的抑菌机制,创新性地开发出一类可精准靶向细菌类核相关蛋白HU的小分子候选药物......

科学家从“旧”合成途径中发现新强效抗生素

每毫升1微克就能杀死耐药菌通过研究土壤细菌——天蓝色链霉菌合成抗生素次甲霉素A 的过程,研究人员发现了一种中间化合物——premethylenomycinClactone,其抗菌活性是最终产......

研究人员设计出能杀灭耐药菌的新型抗生素

在人工智能(AI)的辅助下,麻省理工学院研究人员成功设计出新型抗生素,可快速、精准杀灭耐药淋病奈瑟菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等耐药菌。研究团队运用生成式人工智能算法设计了超过3600万种......

古菌揭示潜在抗生素宝库

根据本周发表的两份报告,古菌是生命之树上最不为人所知的微生物分支,是研究新型抗生素的重要线索。古菌以其在极端环境(如热泉和盐碱地)中茁壮成长的能力而闻名,它们也与细菌共存于于多种环境中。现在,两组研究......

新研究揭示微塑料抗生素复合污染的降解机制

近日,广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,在畜禽废水中微塑料与抗生素共污染微生物降解机制研究方面取得新进展,揭示了微塑料-抗生素复合污染......

抗生素耐药性问题有望解决

法国国家科学研究中心日前宣布,该机构参与的科研团队成功识别出一种新分子NM102,能够在不破坏宿主微生物群的前提下,使致病菌在面对免疫系统时“解除武装”。这一成果有望推动新型药物开发,并解决抗生素耐药......

研究显示每年约有8500吨抗生素进入全球河流

一项新研究警告称,全世界数百万公里的河流携带的抗生素污染水平足以促进耐药性并危害水生生物。该研究首次估算了人类使用抗生素造成的全球河流污染规模——每年约有8500吨抗生素进入世界各地的河流系统,这个数......

研究发现一种靶向细菌核糖体的新型广谱抗生素lariocidin

加拿大和美国研究人员报告说,他们发现了一种靶向细菌核糖体的新型广谱套索肽抗生素,对多种致病细菌表现出杀伤力,其中包括对现有药物具有耐药性的菌株,为应对抗生素耐药性问题提供了新路径。相关论文近日发表在英......

中国学者Nature发文:发现新型抗真菌抗生素

多重耐药致病真菌的全球传播对人类健康构成了严重威胁,因此有必要发现具有独特作用模式的抗真菌药物。然而,由于已知化合物的高频率重新发现和缺乏新的抗真菌药物靶点,传统的基于活性的筛选先前未描述的抗生素受到......

FAO:牲畜用抗生素2040年将增加30%

联合国粮农组织(FAO)分析认为,到2040年,全球牲畜抗生素使用可能比2019年增长近30%。这项发现凸显出在畜牧业领域开展全球协调行动的必要性,以减少抗生素的使用。相关研究4月1日发表于《自然—通......