Naukowcy z University of Manchester opracowali metodę edycji genów bakterii, która potencjalnie może umożliwić wytwarzanie nowych antybiotyków o ulepszonych właściwościach. Według autorów projektu odkrycie to może mieć duże znaczenie w walce z wielolekoopornymi szczepami drobnoustrojów.
Zespół naukowców z angielskiego ośrodka opracował metodę wykorzystania edycji genów CRISPR-cas9 do tworzenia nowych enzymów nierybosomalnej syntetazy peptydowej (ang. nonribosomal peptide synthetase, NRPS). Metoda edycji genów jest według autorów badania bardzo efektywna, wydajna i szybka, a dzięki temu może stanowić ważne narzędzie w walce z antybiotykoopornością drobnoustrojów.
Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie naukowym „Nature Communications”.
Nowe antybiotyki
Enzymy NRPS odpowiadają za produkcję naturalnych antybiotyków takich jak penicylina, wankomycyna czy daptomycyna. Enzymy te łączą szlaki aminokwasów w peptydy o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych. Wykorzystanie enzymów NRPS do tworzenia nowych antybiotyków stanowiło dotąd dla medycyny duże wyzwanie ze względu na skomplikowany proces produkcji oraz wysokie koszty.
Naukowcy z University of Manchester odkryli, w jaki sposób można wytwarzać złożone antybiotyki dzięki edycji genów metodą CRISPR-cas9. Wykorzystanie tej metody pozwala na przeprogramowanie ścieżek syntezy peptydów, co prowadzi do powstania nowych enzymów NRPS. Enzymy te mogą wytwarzać nowe struktury antybiotyków. Wyprodukowane w ten sposób środki przeciwbakteryjne mają potencjalnie mieć lepsze właściwości niż te, które są już wykorzystywane w praktyce klinicznej.
Broń w walce z antybiotykoopornością
Jak zwraca uwagę prof. Jason Micklefield z Manchester Institute of Biotechnology, jeden z autorów projektu, opracowanie nowych metod pozyskiwania antybiotyków jest kluczowe w walce z rosnącą opornością drobnoustrojów. Ekspert wyjaśnia:
– Jesteśmy w stanie wykorzystać edycję genów, by wprowadzić ukierunkowane zmiany w złożonych enzymach NRPS. Wprowadzamy alternatywne prekursory aminokwasów do struktur peptydowych, dzięki czemu możliwe będzie tworzenie ulepszonych antybiotyków. Są one pilnie potrzebne, abyśmy mogli skutecznie zwalczać lekooporne patogeny – podkreśla prof. Jason Micklefield.
Antybiotykooporność bakterii a leczenie ran
Skuteczna walka z antybiotykoopornością bakterii ma również duże znaczenie w leczeniu ran. Zakażenia ran szczepami opornymi takimi jak MRSA , VRE czy MDRO stanowią znaczącą przeszkodę w procesie leczenia i mogą prowadzić do groźnych i kosztownych w leczeniu powikłań. Eksperci są zgodni, że poszukiwanie nowych związków o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych jest obecnie kluczowym wyzwaniem w dziedzinie leczenia ran trudno gojących się.
Źródło: sciencedaily.com, PAP
