综述：最新的CRISPR-Cas基因编辑技术可以用来帮助修饰和攻击AMR细菌

　　

抗菌素耐药性(AMR)在全球范围内继续增加，大多数病原体的AMR率不断上升，并威胁着未来，在未来，每天的医疗程序可能不再是可能的，长期处理的感染可能再次定期致死。因此，抗击抗生素耐药性的新工具是迫切需要的。

在今年的ESCMID全球大会(原ECCMID - Barcelona, 4月27日至30日)上发表的一篇新的研究综述显示，最新的CRISPR-Cas基因编辑技术可以用来帮助修饰和攻击AMR细菌。演讲由丹麦哥本哈根大学生物系Rodrigo Ibarra-Chávez博士进行。

CRISPR-Cas基因编辑技术是分子生物学领域的一项突破性技术，它允许对生物体的基因组进行精确改变。这项革命性的技术使科学家能够准确地定位和修改生物体DNA(遗传密码)的特定片段，使其发明者珍妮弗·杜德纳和艾曼纽尔·查彭蒂耶获得了2020年的诺贝尔化学奖。CRISPR-Cas就像分子“剪刀”一样，在向导RNA (gRNA)的引导下，可以在指定的位置切割DNA。这一行为既有利于删除不需要的基因，也有利于将新的遗传物质引入生物体细胞，从而为先进的治疗方法铺平道路。

Ibarra-Chávez博士说:“以牙还牙，我们正在使用CRISPR-Cas系统(一种细菌免疫系统)作为一种创新策略来诱导细菌细胞死亡或干扰抗生素耐药性的表达——两者都有望成为新的序列特异性靶向‘抗菌剂’。”

他们的一项工作涉及创建针对抗菌素耐药基因的引导系统，可以治疗感染并防止耐药基因的传播。

可移动遗传因子(MGEs)是细菌基因组的一部分，它可以移动到其他宿主细胞或转移到另一个物种。这些元素通过水平基因转移驱动细菌进化。Ibarra-Chávez博士解释了重新利用可移动遗传元件(MGEs)和选择涉及抗菌策略的递送机制对于达到目标细菌的重要性。

噬菌体是一种感染细菌的病毒，它也被认为是MGE，因为一些噬菌体可以在宿主细胞中保持休眠状态并垂直转移。他的团队正在使用的MGEs是噬菌体卫星，它是噬菌体的寄生虫。他说:“这些‘噬菌体卫星’劫持了部分噬菌体的病毒颗粒，以确保它们转移到宿主细胞。与噬菌体相比，卫星可以在不破坏细菌的情况下感染细菌，这为涉及噬菌体的现有方法提供了一个阶梯式的改变，从而开发了一个病毒颗粒库，可以安全地用于诸如通过基因传递进行检测和修饰等应用。噬菌体颗粒非常稳定，易于运输和应用于医疗环境。我们的任务是为它们的应用制定安全的指导方针，并了解细菌可能产生的耐药性机制。”

细菌可以进化出逃避CRISPR-Cas系统作用的机制，并且递送载体可能容易受到抗mge防御的攻击。因此，Ibarra-Chávez博士的团队和其他团队正在开发抗CRISPR和防御抑制剂在递送有效载荷中的应用，以对抗这些防御，使CRISPR能够到达并攻击细胞中的AMR基因。

Ibarra-Chávez博士还将讨论使用CRISPR-Cas系统的组合策略如何促进目标细菌群体的抗生素敏感性。噬菌体对抗菌素耐药性细胞具有特殊的选择性压力，这可以改善某些抗生素的效果。同样，将CRISPR-Cas与噬菌体和/或抗生素联合使用，可以通过靶向这些毒力/耐药基因来抑制感染性细菌可能产生的耐药机制，从而使这些疗法更安全。

他解释说:“细菌特别擅长适应并产生抗药性。我认为我们需要谨慎，尝试使用组合策略来避免耐药性的发展，同时监测和制定新技术的指导方针。”

Ibarra-Chávez博士主要致力于解决金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的耐药性问题。现在，他的团队将与Martha Clokie教授和Thomas sichertz - pontsamen教授合作，使用上述组合方法治疗A组链球菌坏死性软组织感染(食肉细菌)。