Los científicos usan CRISPR para modificar los virus que matan las bacterias resistentes a los antibióticos

A principios de este mes, el anual Conferencia CRISPR 2017 se llevó a cabo en la Universidad Estatal de Montana. Los asistentes fueron los primeros en enterarse de los éxitos que han tenido las empresas al utilizar CRISPR para diseñar virus para matar bacterias. Una de las aplicaciones potenciales más interesantes de estos virus, llamados bacteriófagos, sería matar bacterias que se han vuelto resistentes a los antibióticos. Al menos dos de las empresas pretenden iniciar ensayos clínicos de estos virus modificados en un plazo de 18 a 24 meses.

El uso de bacteriófagos no es nuevo. En el pasado, se aislaron en la naturaleza y se purificaron para su uso. Aunque se considera que los bacteriófagos son seguros y eficaces para su uso en humanos, debido a que se encuentran en la naturaleza, la investigación sobre ellos ha sido lenta. Los nuevos descubrimientos no se pueden patentar y, además, estos descubrimientos también pueden ser transitorios, porque las bacterias pueden evolucionar rápidamente, y con frecuencia lo hacen.

Sin embargo, usando CRISPR diseñarlos es definitivamente innovador. Hace que los virus sean únicamente letales para las bacterias más peligrosas del mundo, y las pruebas iniciales salvaron la vida de ratones que fueron infectados con infecciones resistentes a los antibióticos que finalmente los habrían matado. explicó el orador de la conferencia Rodolphe Barrangou, director científico de Locus Biosciences.

Esta capacidad ha llevado a investigadores de al menos dos empresas a utilizar CRISPR en un intento de cambiar las tornas en cuanto a bacterias resistentes a los antibióticos. Ambas empresas citan el tratamiento de infecciones bacterianas relacionadas con enfermedades graves como su objetivo principal. Eventualmente, tienen la intención de diseñar virus que les permitan hacer mucho más al adoptar un enfoque de precisión del microbioma humano en su conjunto. La idea sería eliminar selectivamente cualquier bacteria que se produzca de forma natural y que se haya asociado con diversas afecciones de salud. Esto podría ser cualquier cosa, desde autismo hasta obesidad, y posiblemente incluso algunas formas de cáncer.

Interruptores de autodestrucción

Una empresa, Locus, está utilizando CRISPR para enviar ADN que creará ARN guía modificados para encontrar fragmentos del gen de resistencia a los antibióticos. Después de que el virus infecta a la bacteria y el ARN guía se conecta con el gen de resistencia, la bacteria produce una enzima destructora de fagos llamada Cas3. Esta es la respuesta habitual de la bacteria, solo que en este caso, destruye su es dueño secuencia genética resistente a antibióticos. Con el tiempo, Cas3 destruye todo el ADN y la bacteria muere.

Otra empresa, Eligo Bioscience, está adoptando un enfoque ligeramente diferente. El equipo eligió insertar el ADN que crea los ARN guía (esta vez con la enzima bacteriana Cas9), que elimina todas las instrucciones de replicación genética. Cas9 luego corta el ADN de la bacteria en un lugar específico, y ese corte desencadena el mecanismo de autodestrucción en la bacteria.

El tercer enfoque, de Synthetic Genomics, implica la creación de fagos "sobrecargados" que contienen docenas de enzimas. Cada enzima ofrece su propio conjunto único de beneficios, incluida la capacidad de camuflar los fagos del sistema inmunológico humano mediante la descomposición de proteínas o biopelículas.

A pesar de estos resultados prometedores hasta ahora, habrá desafíos para llevar al mercado fagos diseñados exitosos. Por ejemplo, existe el riesgo de que los fagos puedan propagar genes de resistencia a los antibióticos a bacterias no resistentes. Otro problema potencial es que podrían necesitarse una gran cantidad de fagos para tratar una infección, lo que a su vez podría desencadenar reacciones inmunes que sabotearían el tratamiento.

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