CRISPR-antibiotika: Har antibiotika-resistente superbugs endelig mødt deres match?

• Forfatter:
• Forfatter navn

  Quantumrun Foresight
• August 16, 2022

Oversigt over indsigt

CRISPR-teknologi fremstår som et lovende værktøj mod antibiotika-resistente superbugs, der tilbyder præcise måder at ændre DNA og potentielt reducere relaterede dødsfald. Denne innovative tilgang driver øget forskningsfinansiering og ændringer i farmaceutiske forretningsmodeller med fokus på personlig medicin og effektiv behandlingsproduktion. Udfordringer, såsom risikoen for, at bakterier udvikler resistens over for selve CRISPR og behovet for effektiv implementering i virkelige scenarier, er dog stadig kritiske bekymringer.

CRISPR antibiotika kontekst

En ny undersøgelse fra University of Manchesters kemiskole har fundet ud af, at CRISPR kan tjene som en potentiel løsning på antibiotika-resistente superbugs. CRISPR-teknologi er en type DNA, der fungerer som en genetisk saks, der gør det muligt for videnskabsmænd præcist at modificere andet DNA eller dets søstermolekyle, RNA. Ved hjælp af CRISPR-associerede enzymer, såsom Cas9, har forskere opdaget den biosyntetiske vej for et antibiotikum kaldet malonomycin, kendt for at have antiprotozoal og antifungal aktivitet. 

Denne opdagelse kunne hjælpe med at løse den forværrede kamp mod antibiotikaresistens og superbugs (en gruppe af modstandsdygtige bakterier, vira, parasitter og svampe); begge trusler forventes at resultere i 10 millioner dødsfald årligt i 2050. Allerede i forvejen dør mindst 23,000 mennesker årligt i USA på grund af antibiotika-resistente bakterier, selvom nogle dødsfald også er forårsaget af associerede faktorer.

I mellemtiden har en gruppe forskere fra Western University i Canada med succes brugt Cas9 til at eliminere en art af Salmonella. Ved at programmere Cas9 til at behandle selve bakterien som fjenden tvang de Salmonella til at lave dødelige snit i sit eget genom. Dette fremskridt er et væsentligt skridt fremad med hensyn til at målrette bakterier med stor nøjagtighed.

Forstyrrende påvirkning

CRISPR-baserede antibiotika er endnu ikke offentligt tilgængelige (2022), men deres potentiale er ved at blive udforsket til brug i tekniske medicinske behandlinger, der er mere effektive og tilpasningsdygtige. For eksempel skelner konventionelle antibiotika ikke altid mellem gode og dårlige bakterier, en egenskab, der nogle gange kan være problematisk. Gennem anvendelse af CRISPR-teknologi kan enzymer programmeres til at dræbe specifikke patogene bakterier uden at skade de sunde mikrober. 

Denne større kontrol appellerer også til forskere, der ønsker at bruge teknologien mod vira, der inficerer mennesker. Indtil videre har forskere set succes med at bruge CRISPR til at reducere mængden af ​​nogle vira med op til 300 gange. Sammenlignet med nuværende antivirale lægemidler er CRISPR nemmere at justere, hvis det er nødvendigt. Det næste trin er at demonstrere, at CRISPR antibakterielle og antivirale lægemidler er effektive i levende organismer uden for laboratoriemiljøet. Lige så vigtigt er det, at forskere undersøger, om disse lægemidler vil være mere omkostningseffektive end traditionelle terapier.

Dog er alt ikke gnidningsfrit med CRISPR. En undersøgelse fra Howard Hughes Medical Institute viste, at hver gang en bakterie bruger CRISPR, er der en chance for at mutere og blive resistent over for antibiotika. Denne potentielle risiko er især sandsynlig, når bakterien bruger CRISPR til at forsvare sig mod andre fager (vira, der kun inficerer bakterieceller).

Implikationer for CRISPR-antibiotika

Bredere implikationer for CRISPRs brug i udviklingen af ​​antibiotika kan omfatte:

• Forbedret finansiering fra den offentlige og den private sektor til enzymforskning, der er i stand til at neutralisere mennesketruende vira, afgørende for et samfund, der er opsat på at modarbejde fremtidige pandemier.
• Betydelige investeringer fra medicinal- og biotekvirksomheder i CRISPR-forskning med det formål at accelerere og økonomisere produktionen af ​​medicin og behandlinger.
• Brede forbedringer i dødeligheden på grund af CRISPR-terapiernes potentiale til at mindske dødsfald som følge af antibiotikaresistens og superbugs.
• Indførelse af nye love og regler af regeringer og sundhedsmyndigheder for at føre tilsyn med CRISPR-terapiforskning og dens anvendelse til befolkningen.
• Et skift i farmaceutiske forretningsmodeller mod mere personlig medicin, da CRISPR gør det muligt at skræddersy behandlinger til individuelle genetiske profiler.
• Øgede etiske debatter og offentlig diskurs om de moralske implikationer af genredigering, hvilket fører til mere engagerede og informerede borgere.
• Udvidelse af jobmuligheder og kvalifikationskrav inden for bioteknologi og genteknologi, hvilket fremmer en mere specialiseret arbejdsstyrke.
• Potentiel reduktion i sundhedsomkostninger over tid, da CRISPR-baserede behandlinger tilbyder mere effektive og varige løsninger på sygdomme.
• En stigning i internationale samarbejder og partnerskaber inden for forskning og udvikling, ansporet af det fælles mål om at udnytte CRISPR til globale sundhedsfordele.
• Miljømæssige fordele ved reduceret afhængighed af traditionelle antibiotika, som ofte bidrager til forurening og antibiotikaresistens i økosystemer.

Spørgsmål at overveje

• Hvad er de andre måder, hvorpå vi kan stoppe antibiotikaresistens?
• Hvordan kan CRISPR ellers ændre den måde, vi producerer medicin på?