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    Kampf gegen Superbugs mit ihren eigenen " Gen - Bearbeitung ' System
    
    
    
    
    
    
  
  

    

      

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Kampf gegen Superbugs mit ihren eigenen " Gen - Bearbeitung ' System

        
    
          
          
          
    
            Wir sind von Antibiotika laufen , um die Arzneimittel-resistente Bakterien, die in den letzten Jahren herausgebildet haben, zu behandeln . Allein in den USA , arzneimittelresistente Tuberkulose, Staphylococcus und andere Superbugs infizieren über 2 Millionen Menschen und behaupten, mindestens 23.000 Menschenleben pro Jahr. Jetzt eine neue Studie zeigt , wie Ingenieure haben einen Weg gefunden , um eine der Superbugs ' eigenen Waffen schalten Sie selbst gefunden.
          
     Illustration der MRSA-Bakterien
    
          Superbugs wie MRSA haben Gene, die sie praktisch nicht behandelbar mit Antibiotika machen erworben.
          
    Schreiben in Nature Biotechnology , Timothy Lu, ein Associate Professor für Bioingenieurwesen , Elektrotechnik und Informatik am Massachusetts Institute of Technology (MIT) , und seine Kollegen erklären, wie sie verwendet CRISPR ( regelmäßig -Cluster beabstandete kurze Palindrom Wiederholungen) - ein Gen - Editing-System dass Bakterien zu verwenden, um vor Virenattacken zu verteidigen - die Superbugs selbst zielen.
    
          
    am meisten Antibiotika arbeiten durch Unterbrechung wesentlichen Bakterien Prozesse wie Zellteilung und Proteinsynthese. Aber Superbugs wie MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) und CRE ( Carbapenem-resistenten Enterobacteriaceae ) haben Gene, die mit Arzneimitteln, die auf diese Weise arbeiten sie praktisch nicht behandelbar machen erworben.
    
          
    Prof. Lu sagt, wir sind an einem " entscheidenden Moment " mit " immer weniger neue Antibiotika zur Verfügung, aber mehr und mehr Antibiotika-Resistenz weiterentwickelt. "
    
          
    Prof. Lu und sein Team haben nach neuen Wegen , um die Antibiotikaresistenz zu bekämpfen gesucht, und das neue Papier beschreibt eine solche Strategie.
    
          
    Die Forscher verwendeten Teil superbug eigene Immunsystem gegen sich selbst
    
          
    CRISPR ist ein Teil des Immunsystems von Bakterien, die sie zu kämpfen Bakteriophagen (Viren , die Bakterien infizieren ) hilft . Es enthält Anweisungen für die Herstellung von Werkzeugen in Form von Proteinen. Ein solches Protein , genannt Cas9 ist ein Enzym, das DNA schneidet . Er kann an einer RNA " Führer" , die es in dem zu schneid erzählt .
    
          
    In ihrer Studie , Prof. Lu und seine Kollegen beschreiben, wie sie verwendet diese Funktion von CRISPR gegen Bakterien. Sie gestalteten eigenen RNA Führungs um Gene für Antibiotikaresistenz zielen. Ein solches Gen kodiert für ein Enzym bekannt als NDM-1 .
    
          
    Bakterien, die das NDM -1-Gen tragen, sind zu den arzneimittelresistenten superbugs herum. Das Gen ermöglicht es ihnen, eine breite Palette von Beta-Lactam- Antibiotika, einschließlich Carbapeneme zu widerstehen. Ringe aus DNA , die getrennt von der bakteriellen Genoms sind - - NDM-1 -Gene sind in der Regel auf Plasmiden wodurch es einfacher für sie , um zu anderen Bakterienpopulationen verbreiten.
    
          
    Durch die Verwendung von CRISPR mit Cas9 zu NDM-1 Ziel konnten die Forscher in der Lage, über 99% der Bakterien, die NDM-1 selektiv zu töten - , während Antibiotika , zu denen die Bakterien resistent waren kaum von ihnen getötet.
    
          
    Sie dann verwendet das System auf ein anderes Gen namens SHV -18, die eine Mutation in dem bakteriellen Chromosom , die sie resistent gegenüber Chinolonen macht Ziel. Es ist auch bekannt, ein Virulenzfaktor enterohämorrhagischen E. coli , ein Stamm, der schweren Lebensmittelinfektionen verursachen können .
    
          
    Der gleiche Ansatz könnte verwendet werden, um selektiv abzutöten Bakterienstämme in Mischpopulationen werden
    
          
    Als zusätzlichen Bonus , das Team auch festgestellt , indem sie ihre einzigartige genetische Signaturen , sie CRISPR selektiv auf und tötet bestimmte Bakterien in Mischkolonien erhalten könnte . Damit eröffnet sich die Aussicht auf eine " microbiome Bearbeiten " - mit einem Scharfschützen Ansatz anstelle des Streu -gun , die Breitspektrum-Antibiotika beschäftigen .
    
          
    In ihrer Studie , das Team erfolgreich gezeigt, zwei Arten der Bereitstellung von CRISPR , um Bakterien zu zielen. Ein Verfahren, gentechnisch veränderten Bakterien , die CRISPR -Gene auf Plasmiden (die leicht an die Zielbakterien verbreiten ) und der anderen verwendeten Viruspartikel , die die Bakterien zu binden , um die Gene zu injizieren tragen.
    
          
    Sie zeigten auch die CRISPR System führte zu einer erhöhten Überlebensrate bei waxworm Larven mit einem schädlichen Form von E. coli infiziert.
    
          
    Das Team testet derzeit das System an Mäusen , und freuen uns auf den Tag, wenn die Technik modifiziert werden, um Infektionen zu behandeln, und entfernen Sie unerwünschte Bakterien auf Menschen werden.
    
          
    Ahmad Khalil , ein Assistent Professor für Biomedizinische Technik an der Boston University , und die nicht an der Studie beteiligt war , sagt :
    
          
    
            
    "Diese Arbeit stellt eine sehr interessante genetische Verfahren zum Abtöten von Antibiotika-resistenten Bakterien in einer gerichteten Art und Weise , die im Prinzip könnte helfen, die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen durch übermäßige Breitspektrum- Behandlung heizt bekämpfen. "
    
          
    
          
    Die National Institutes of Health , dem Office of Naval Research , die Defense Threat Reduction Agency, die US Army Research Laboratory der US Army Research Office und der Ellison -Stiftung alle übertragenen Mittel in die Forschung.
    
          
    Unterdessen im August 2014 ein Team von MIT- Koch-Institut für Integrative Cancer Research schreiben in Nature, zeigte, wie CRISPR ermöglicht schnellere Untersuchung der Rolle von Mutationen in Tumorentwicklung .