Bioteknologi
Menggunakan CRISPR untuk Membalikkan Resistensi Antibiotik
Kenaikan Resistensi Antibiotik
Bakteri infeksi jauh lebih tidak mematikan dibandingkan sebelum penemuan antibiotik.
“Sebelum kita memiliki antibiotik, infeksi seperti demam scarlet bahkan dapat menyebabkan masalah jantung. Operasi sering menyebabkan infeksi mematikan dalam darah, seperti bakteremia atau sepsis.
Karena antibiotik secara diam-diam menyelamatkan begitu banyak nyawa setiap hari, kita mulai menganggapnya biasa. Namun ini jauh dari asumsi yang aman. Bakteri berevolusi sangat cepat, dan tidak mati karena antibiotik menjadi tekanan evolusi yang kuat. Jadi, umum bagi antibiotik baru kehilangan efisiensinya setelah 10‑15 tahun.
Satu‑satunya hal yang membuat antibiotik tetap di depan resistensi bakteri adalah upaya peneliti untuk terus menemukan molekul baru dekade demi dekade. Ini adalah perang diam antara peneliti dan patogen.
Baru‑baru ini, patogen mulai menang. Resistensi antibiotik menjadi masalah yang semakin besar, terutama terkait penyakit yang didapat di rumah sakit. Resistensi antibiotik membunuh lebih dari 1,27 juta orang setiap tahun di seluruh dunia. Sangat sedikit kelas antibiotik baru yang telah ditemukan sejak tahun 2000.
Sumber: Aphage
Berharga, mikro dan nanoplastik yang meluas ditemukan dapat mengurangi efisiensi antibiotik. Beberapa pendekatan baru dapat membantu, seperti polimer antibakteri, vaksin mRNA, atau antibiotik hidup yang disebut fag.
Semua ide baru ini akan membantu, tetapi tidak ada yang menghilangkan masalah bahwa bakteri terus beradaptasi dengan antibiotik dan metode antibakteri baru dengan cepat.
Konsep lain baru saja ditemukan oleh peneliti di University of California, yang “mengkontaminasi” populasi bakteri sehingga mereka kehilangan resistensi antibiotik, memanfaatkan sistem penyuntingan gen CRISPR.
Mereka mempublikasikan hasilnya dalam sebuah studi1 berjudul “Sistem mirip gene drive konjugal yang secara efisien menekan resistensi antibiotik dalam populasi bakteri”.
Mengubah CRISPR Menjadi Antibiotik
Usaha Jangka Panjang
Alat ini mengganggu gen yang mengkode faktor resistensi antibiotik yang dibawa pada plasmid (sepotong DNA melingkar yang umum pada bakteri) dengan penyisipan tepat pada gen target, menonaktifkannya. Pendekatan ini terbukti menjanjikan, karena mengungguli pendekatan CRISPR anti‑resistensi antibiotik standar yang memotong‑dan‑menghancurkan lebih dari 100 kali lipat.
Tim tersebut mengembangkan sistem Pro‑Active Genetics (Pro‑AG) generasi kedua yang disebut pPro‑MobV.
Sumber: Antimicrobials & Resistance
Teknologi yang diperbarui ini dirancang tidak hanya untuk menghilangkan resistensi antibiotik, tetapi juga untuk menyebar melalui komunitas bakteri dan menonaktifkan gen yang membuat mereka resisten terhadap antibiotik.
Itu dilakukan dengan memanfaatkan “transfer konjugal” bakteri, proses yang mirip perkawinan bakteri, yang biasanya berperan penting dalam penyebaran gen penyebab resistensi antibiotik. Di sini, proses tersebut justru menyebarkan kerentanan terhadap antibiotik.
Sensitivitas Antibiotik yang Menyebar Sendiri
Gagasan ini mirip dengan kontrol populasi yang diterapkan pada serangga, misalnya populasi nyamuk pembawa malaria “dikontaminasi” dengan varian buatan laboratorium yang tidak dapat membawa penyakit, menyebarkan sifat tersebut saat mereka berkembang biak.
“Dengan pPro‑MobV kami telah membawa pemikiran gene‑drive dari serangga ke bakteri sebagai alat rekayasa populasi. Dengan teknologi berbasis CRISPR baru ini kami dapat mengambil beberapa sel dan melepaskannya untuk menetralkan AR dalam populasi target yang besar.”
Profesor Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences
Metode ini menghasilkan pengurangan penyebaran bakteri sekitar ~1000‑fold dalam uji laboratorium.
Geser untuk menggulir →
| Fitur | Antibiotik Tradisional | Pendekatan Gene‑Drive CRISPR |
|---|---|---|
| Mekanisme | Membunuh atau menghambat pertumbuhan bakteri | Menghapus gen resistensi dalam bakteri |
| Pengembangan Resistensi | Umum dalam 10–15 tahun | Menyasar resistensi secara langsung; dapat membalikkan penyebaran resistensi |
| Penyebaran | Tidak menyebar antar bakteri | Dapat menyebar sendiri melalui konjugasi plasmid atau fag |
| Pengaruh pada Biofilm | Penetrasi terbatas | Menunjukkan aktivitas dalam biofilm (pengaturan laboratorium) |
| Status Klinis | Disetujui secara luas dan digunakan | Penelitian tahap awal (pra‑klinis) |
Lebih penting lagi, teknologi ini juga bekerja pada biofilm, jaringan padat bakteri yang menempel pada permukaan dan membuatnya tidak sensitif terhadap antibiotik dan disinfektan. Biofilm terlibat dalam infeksi paling serius dengan membentuk penghalang pelindung yang membatasi seberapa mudah obat dapat menembus.
“Konteks biofilm untuk memerangi resistensi antibiotik sangat penting karena ini merupakan salah satu bentuk pertumbuhan bakteri yang paling menantang untuk diatasi di klinik atau di lingkungan tertutup seperti kolam akuakultur dan instalasi pengolahan limbah.”
Profesor Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences
Kemampuan memengaruhi biofilm di instalasi pengolahan limbah dan pertanian juga dapat secara radikal mengurangi penyebaran resistensi antibiotik ke manusia.
“Jika Anda dapat mengurangi penyebaran dari hewan ke manusia, Anda dapat memberikan dampak signifikan pada masalah resistensi antibiotik karena diperkirakan sekitar setengahnya berasal dari lingkungan.”
Profesor Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences
Menggabungkan CRISPR dengan Bakteriofag
Metode ini sejauh ini telah diterapkan pada plasmid bakteri. Namun dapat juga menyebar ke populasi bakteri melalui virus khusus yang hanya menyerang bakteri, disebut bakteriofag.
Hal ini dapat membuatnya sangat kuat untuk mengobati pasien atau fasilitas besar, karena virus yang dimodifikasi dapat memperbanyak diri sendiri dan menyebar secara mandiri.
“Teknologi ini adalah salah satu dari sedikit cara yang saya ketahui yang dapat secara aktif membalikkan penyebaran gen resistensi antibiotik, bukan hanya memperlambat atau mengatasi penyebarannya.”
Kesimpulan
Resistensi antibiotik adalah masalah yang semakin besar, meskipun upaya ilmiah yang diperbarui mungkin menemukan, untuk sementara, obat baru dan metode antiseptik lain untuk menahan konsekuensinya.
Berkat rekayasa genetika modern, munculnya resistensi antibiotik suatu hari nanti mungkin tidak menjadi kematian yang menyerang setiap pengobatan baru dalam satu dekade atau lebih setelah peluncurannya.
Penelitian ini menggambarkan keanekaragaman luar biasa teknologi CRISPR, yang beralih dari mekanisme genetik yang menarik menjadi alat untuk menyembuhkan penyakit genetik, memodifikasi tanaman, dan kini bahkan mengurangi resistensi antibiotik.
Berinvestasi dalam Teknologi CRISPR
Editas didirikan oleh penemu bersama CRISPR‑Cas9 Jennifer Doudna. Editas mulai bekerja dengan Cas9 tetapi kini fokus pada versi proprietari Cas12a yang mereka rekayasa: AsCas12a.
Anda dapat membaca lebih lanjut tentang properti unik Cas12a dalam artikel khusus kami “Apa Itu CRISPR‑Cas12a2? & Mengapa Itu Penting?”.
Sumber: Editas
Anda juga dapat membaca ikhtisar semua perusahaan Jennifer Doudna dalam artikel terkait “Perusahaan Jennifer Doudna Teratas untuk Dipantau.”
Editas fokus pada Penyakit Sel Sabit (SCD) dan beta‑talasemia, 2 penyakit di mana mereka kalah dalam perlombaan persetujuan pengobatan pertama dibandingkan pesaing CRISPR Therapeutics dan BlueBirdBio.
Secara keseluruhan, program SCD (baru‑baru ini diubah nama menjadi Reni‑Cell) telah ditunda beberapa kali, menimbulkan kekhawatiran di antara investor, dan sejak itu difokuskan kembali pada terapi in‑vivo untuk membedakannya dari terapi SCD yang sudah disetujui.
Namun, Editas memiliki paten signifikan pada CRISPR‑Cas12, yang telah digunakan oleh peneliti di University of New South Wales, Australia, untuk mengembangkan tes strip COVID‑19, menunjukkan potensi teknologi di luar penyuntingan gen.
Editas juga menandatangani pada 2023 kesepakatan $50 juta dengan Vertex agar perusahaan dapat menggunakan IP Cas9 Editas.
Editas fokus pada varian CRISPR lain selain “klasik” CRISPR‑Cas9 dan IP risetnya dapat berguna dalam menjalin kemitraan serta menghasilkan pendapatan tanpa produk yang disetujui FDA, di atas landasan kas yang akan bertahan hingga 2026.
Karena Cas12a tampaknya semakin terbukti sebagai metode terbaik‑kelas untuk penyuntingan multi‑gen, keahlian dan fokus pipeline Editas pada varian CRISPR ini mungkin menjadi taruhan yang menang dalam jangka panjang.
(Anda juga dapat membaca lebih lanjut tentang perusahaan CRISPR lain dalam artikel terkait kami “5 Perusahaan CRISPR Teratas untuk Diinvestasikan”.)
Berita Saham Editas (EDIT) Terbaru dan Perkembangan
Studi yang Dirujuk
1. Kaduwal, S., Stuart, E.C., Auradkar, A. et al. Sistem mirip gene drive konjugal yang secara efisien menekan resistensi antibiotik dalam populasi bakteri. NPJ. Antimicrobials & Resistance. 4, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00181-z
