CRISPR का उपयोग करके एंटीबायोटिक प्रतिरोध को उलटना

एंटीबायोटिक प्रतिरोध का उदय

बैक्टीरियल संक्रमण पहले की तुलना में बहुत कम घातक हो गए हैं जब एंटीबायोटिक्स की शुरुआत नहीं हुई थी।

“एंटीबायोटिक्स से पहले, स्कार्लेट ज्वर जैसे संक्रमण दिल की समस्याओं का कारण बन सकते थे। सर्जरी अक्सर रक्त में घातक संक्रमण का कारण बनती थी, जैसे कि बैक्टीरेमिया या सेप्टिसीमिया।”

एंटीबायोटिक्स के बिना एक दुनिया

चूंकि एंटीबायोटिक्स हर दिन चुपचाप इतनी सारी जानें बचाते हैं, हमने उन्हें इतना सामान्य मान लिया है। लेकिन यह एक सुरक्षित धारणा से बहुत दूर है। बैक्टीरिया बहुत तेजी से विकसित होते हैं, और एंटीबायोटिक्स से नहीं मरना एक मजबूत विकासवादी दबाव है। इसलिए, यह एक नए एंटीबायोटिक के लिए 10-15 वर्षों के बाद अपनी प्रभावशीलता खोना सामान्य है।

एकमात्र चीज जिसने एंटीबायोटिक्स को बैक्टीरियल प्रतिरोध से आगे रखा था, वह शोधकर्ताओं का प्रयास था जो दशक-दर-दशक नए अणुओं की खोज करते रहे। यह शोधकर्ताओं और रोगाणुओं के बीच एक मौन युद्ध है।

हाल ही में, रोगाणुओं ने जीतना शुरू कर दिया। एंटीबायोटिक प्रतिरोध एक बढ़ती हुई समस्या है, विशेष रूप से अस्पतालों में होने वाली बीमारियों के संबंध में। एंटीबायोटिक प्रतिरोध वार्षिक रूप से विश्वभर में 1.27 मिलियन से अधिक लोगों को मारता है। 2000 के बाद से बहुत कम नए एंटीबायोटिक वर्गों की खोज की गई है।

स्रोत: एफेज

मूल्य, सर्वव्यापी माइक्रो और नैनोप्लास्टिक्स को एंटीबायोटिक क्षमता को कम करने के लिए खोजा गया. कुछ नए दृष्टिकोण मदद कर सकते हैं, जैसे कि एंटीबैक्टीरियल पॉलिमर, मआरएनए वैक्सीन, या जीवित एंटीबायोटिक्स कहे जाने वाले फेज.

सभी नए विचार मदद करेंगे, लेकिन उनमें से कोई भी यह समस्या नहीं हटाता है कि बैक्टीरिया नए एंटीबायोटिक्स और एंटीबैक्टीरियल तरीकों के लिए जल्दी से अनुकूलन करते हैं।

एक और अवधारणा को हाल ही में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा खोजा गया है, जो “बैक्टीरियल आबादी को दूषित” करता है ताकि वे अपनी एंटीबायोटिक प्रतिरोध को खो दें, सीआरआईएसपीआर जीन संपादन प्रणाली का लाभ उठाते हैं।

उन्होंने अपने परिणामों को एक अध्ययन में प्रकाशित किया ¹ जिसका शीर्षक है “एक संयुग्मी जीन ड्राइव-जैसी प्रणाली एक बैक्टीरियल आबादी में एंटीबायोटिक प्रतिरोध को कुशलता से दबा देती है”।

सीआरआईएसपीआर को एक एंटीबायोटिक में बदलना

एक दीर्घकालिक प्रयास

वैज्ञानिकों ने 2019 में एक सीआरआईएसपीआर-आधारित टूल विकसित किया जिसे प्रोकेरियोटिक-एक्टिव जेनेटिक्स (प्रो-एजी) कहा जाता है.

यह प्लाज्मिड (बैक्टीरिया में एक आम चक्रीय डीएनए) पर एंटीबायोटिक प्रतिरोध कारकों के लिए जीनों को निशाना बनाकर, उन्हें निष्क्रिय करके उन्हें बाधित करता है। यह दृष्टिकोण वादा दिखाता है, क्योंकि यह मानक कट-एंड-नष्ट सीआरआईएसपीआर एंटी-एंटीबायोटिक प्रतिरोध दृष्टिकोण को 100 गुना से अधिक बेहतर बनाता है।

टीम ने एक दूसरे पीढ़ी के प्रो-एक्टिव जेनेटिक्स (प्रो-एजी) प्रणाली विकसित की जिसे पीप्रो-मोबवी कहा जाता है।

स्रोत: एंटीमाइक्रोबियल्स एंड रेसिस्टेंस

यह अद्यतन प्रौद्योगिकी न केवल एंटीबायोटिक प्रतिरोध को हटाने के लिए डिज़ाइन की गई है, बल्कि बैक्टीरियल समुदायों में फैलने और एंटीबायोटिक्स के प्रतिरोधी जीनों को अक्षम करने के लिए भी है।

यह बैक्टीरिया के खिलाफ “संयुग्मी स्थानांतरण” का शोषण करके ऐसा करता है, जो बैक्टीरियल मेटिंग के समान एक प्रक्रिया है, जो सामान्य रूप से एंटीबायोटिक प्रतिरोध के कारण जीनों को फैलाने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यहाँ, यह इसके बजाय एंटीबायोटिक्स के प्रति कमजोरी फैलाता है।

स्व-प्रसार एंटीबायोटिक संवेदनशीलता

यह विचार कीटों में तैनात जनसंख्या नियंत्रण के समान है, जैसे कि मलेरिया ले जाने वाले मच्छरों की आबादी जो प्रयोगशाला में बनाए गए रूपों से “दूषित” होती है जो बीमारी को नहीं ले जा सकते हैं, जब वे प्रजनन करते हैं तो विशेषता को फैलाते हैं।

“हमने पीप्रो-मोबवी के साथ कीटों में जीन-ड्राइव सोच को बैक्टीरिया में एक जनसंख्या इंजीनियरिंग टूल के रूप में लाया है। इस नई सीआरआईएसपीआर-आधारित प्रौद्योगिकी के साथ, हम कुछ कोशिकाओं को ले सकते हैं और उन्हें जाने दे सकते हैं ताकि वे एक बड़ी लक्ष्य आबादी में एआर को निष्क्रिय कर सकें।”

प्रोफेसर इथान बियर – यूसी सैन डिएगो स्कूल ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज

यह विधि एक प्रयोगशाला परीक्षण में बैक्टीरियल प्रसार में ~1000 गुना कमी पैदा करती है।

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अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि यह बायोफिल्म्स पर भी काम करता है, जो एक घना बैक्टीरियल नेटवर्क है जो सतहों से चिपक जाता है और उन्हें एंटीबायोटिक्स और कीटनाशकों के प्रति असंवेदनशील बना देता है। बायोफिल्म्स गंभीर संक्रमण में शामिल होते हैं जो एक सुरक्षात्मक बाधा बनाते हैं जो सीमित करता है कि दवाएं कितनी आसानी से प्रवेश कर सकती हैं।

“बायोफिल्म संदर्भ में एंटीबायोटिक प्रतिरोध से लड़ने के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है क्योंकि यह क्लिनिक या बंद वातावरण जैसे एक्वाफार्म पोंड और सीवेज उपचार संयंत्रों में बैक्टीरियल वृद्धि को दूर करने के लिए सबसे चुनौतीपूर्ण रूपों में से एक है।”

प्रोफेसर इथान बियर – यूसी सैन डिएगो स्कूल ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज

सीवेज संयंत्रों और खेतों में बायोफिल्म्स पर प्रभाव डालने में सक्षम होना एंटीबायोटिक प्रतिरोध के प्रसार को लोगों तक कम करने में भी क्रांतिकारी परिवर्तन ला सकता है।

“यदि आप जानवरों से लोगों तक फैलने को कम कर सकते हैं तो आप एंटीबायोटिक प्रतिरोध समस्या पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकते हैं क्योंकि इसका लगभग आधा हिस्सा पर्यावरण से आता है।”

प्रोफेसर इथान बियर – यूसी सैन डिएगो स्कूल ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज

बैक्टीरियोफेज के साथ सीआरआईएसपीआर का जोड़ा

यह विधि अब तक बैक्टीरियल प्लाज्मिड में तैनात की गई है। लेकिन इसे बैक्टीरियोफेज के माध्यम से बैक्टीरियल आबादी में भी फैलाया जा सकता है, जो विशेषज्ञता वाले वायरस हैं जो केवल बैक्टीरिया पर हमला करते हैं।

यह विशेष रूप से रोगियों या बड़े सुविधाओं के इलाज के लिए शक्तिशाली बना सकता है, क्योंकि संशोधित वायरस स्व-प्रतिलिपि और स्वयं द्वारा प्रसारित हो सकते हैं।

“यह प्रौद्योगिकी उन कुछ तरीकों में से एक है जिसके बारे में मुझे पता है कि यह एंटीबायोटिक प्रतिरोधी जीनों के प्रसार को वास्तव में उलट सकती है, न कि केवल इसके प्रसार को धीमा करने या इसके साथ सामना करने के लिए।”

जस्टिन मेयर – यूसी सैन डिएगो स्कूल ऑफ बायोलॉजिकल साइंसेज

निष्कर्ष

एंटीबायोटिक प्रतिरोध एक बढ़ती हुई समस्या है, भले ही नवीनीकृत वैज्ञानिक प्रयास कुछ समय के लिए नए दवाओं और अन्य एंटीसेप्टिक तरीकों की खोज कर सकते हैं जो परिणामों को रोके रखने के लिए।

आधुनिक जेनेटिक इंजीनियरिंग के लिए धन्यवाद, एंटीबायोटिक प्रतिरोध की उपस्थिति एक दिन एक नई दवा की रिलीज के एक दशक या इतने समय बाद हिट होने वाली एक अपरिहार्यता नहीं हो सकती है।

यह शोध सीआरआईएसपीआर प्रौद्योगिकी की असाधारण बहुमुखी प्रतिभा को दर्शाता है, जो एक दिलचस्प जेनेटिक तंत्र से एक जेनेटिक रोगों को ठीक करने, फसलों को संशोधित करने और अब甚至 एंटीबायोटिक प्रतिरोध को कम करने के लिए एक उपकरण में बदल गया है।

सीआरआईएसपीआर प्रौद्योगिकी में निवेश

एडिटास जेनेटिक्स की संस्थापक सीआरआईएसपीआर-कैस9 की सह-खोजकर्ता जेनिफर डाउडना हैं। एडिटास ने कैस9 के साथ काम करना शुरू किया लेकिन अब एक प्रोप्राइटरी संस्करण पर केंद्रित है जिसे उन्होंने एससीएस12ए के रूप में इंजीनियर किया है: एससीएस12ए।

आप हमारे संबंधित लेख ” सीआरआईएसपीआर-कैस12ए2 क्या है? और यह क्यों मायने रखता है? ” में कैस12ए की विशिष्ट विशेषताओं के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।

स्रोत: एडिटास

आप जेनिफर डाउडना की सभी कंपनियों का अवलोकन संबंधित लेख ” जेनिफर डाउडना की शीर्ष कंपनियों को देखने के लिए ” में भी पढ़ सकते हैं।

एडिटास सिकल सेल रोग (एससीडी) और बीटा-थैलासेमिया पर केंद्रित है, 2 बीमारियों जहां यह पहले उपचार अनुमोदन के लिए दौड़ हार गया प्रतिस्पर्धियों सीआरआईएसपीआर थेरेप्यूटिक्स और ब्लूबिर्डबायो.

कुल मिलाकर, एससीडी कार्यक्रम (हाल ही में रेनी-सेल के रूप में重新 नामित) को कई बार विलंबित किया गया है, जिससे निवेशकों में चिंता पैदा हुई है, और इसे पहले से ही अनुमोदित एससीडी चिकित्सा से विभेदित करने के लिए इन विवो चिकित्सा पर केंद्रित किया गया है।

फिर भी, एडिटास सीआरआईएसपीआर-कैस12 पर महत्वपूर्ण पेटेंट का मालिक है, जिसका उपयोग ऑस्ट्रेलिया के न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा एक कोविड -19 स्ट्रिप परीक्षण विकसित करने के लिए किया गया है, जीन संपादन से परे प्रौद्योगिकी की क्षमता को दर्शाता है।

एडिटास ने 2023 में वेर्टेक्स के साथ 50 मिलियन डॉलर के सौदे पर हस्ताक्षर किए ताकि कंपनी एडिटास के कैस9 आईपी का उपयोग कर सके।

एडिटास अन्य सीआरआईएसपीआर संस्करणों की तुलना में कैस12ए पर ध्यान केंद्रित करता है और इसकी अनुसंधान आईपी बिना एफडीए-अनुमोदित उत्पाद के साथ-साथ 2026 में जाने वाली नकदी रनवे के शीर्ष पर साझेदारी स्थापित करने और राजस्व उत्पन्न करने में मदद कर सकता है।

जैसा कि कैस12ए मल्टी-जीन संपादन के लिए एक सर्वश्रेष्ठ-इन-क्लास विधि के रूप में बढ़ता जा रहा है, एडिटास की विशेषज्ञता और पाइपलाइन इस सीआरआईएसपीआर वेरिएंट पर केंद्रित होने से लंबे समय में एक जीतने वाला दांव साबित हो सकता है।
(आप हमारे संबंधित लेख “शीर्ष 5 सीआरआईएसपीआर कंपनियों में निवेश करने के लिए” में अन्य सीआरआईएसपीआर कंपनियों के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं।)