Biotechnologie
CRISPR gebruiken om antibioticaresistentie te keren
Voeg Securities.io toe aan je voorkeursbronnen op Google
De opkomst van antibioticaresistentie
Bacteriële infecties zijn veel minder dodelijk dan ze vroeger waren vóór de introductie van antibiotica.
“Voordat we antibiotica hadden, konden infecties zoals roodvonk zelfs leiden tot hartproblemen. Chirurgie leidde vaak tot dodelijke bloedinfecties, zoals bacteriëmie of sepsis.
Omdat antibiotica stilletjes zoveel levens per dag redden, zijn we ze gaan beschouwen als vanzelfsprekend. Maar dit is verre van een veilige veronderstelling. Bacteriën evolueren zeer snel, en het niet sterven door antibiotica vormt een sterke evolutionaire druk. Daarom is het gebruikelijk dat een nieuw antibioticum na 10‑15 jaar zijn effectiviteit verliest.
Het enige dat antibiotica voor de bacteriële resistentie hield, was de inspanning van onderzoekers om decennium na decennium nieuwe moleculen te vinden. Dit is een stille oorlog tussen onderzoekers en pathogenen.
Recentelijk beginnen pathogenen te winnen. Antibioticaresistentie is een groeiend probleem, vooral bij ziektes die in ziekenhuizen worden opgelopen. Antibioticaresistentie doodt jaarlijks meer dan 1,27 miljoen mensen wereldwijd. Zeer weinig nieuwe antibiotica‑klassen zijn sinds 2000 ontdekt.
Bron: Aphage
Worth, de alomtegenwoordige micro‑ en nanoplastics werden ontdekt die de efficiëntie van antibiotica verminderen. Enkele nieuwere benaderingen kunnen helpen, zoals antibacteriële polymeren, mRNA‑vaccins, of levende antibiotica genaamd fagen.
Al deze nieuwe ideeën zullen helpen, maar geen van hen verwijdert het probleem dat bacteriën zich snel aanpassen aan nieuwe antibiotica en antibacteriële methoden.
Een ander concept is zojuist ontdekt door onderzoekers aan de University of California, die bacteriële populaties “contamineren” zodat ze hun antibioticaresistentie verliezen, gebruikmakend van het CRISPR‑genbewerkingssysteem.
Ze publiceerden hun resultaten in een studie1 getiteld “Een conjugale gen‑drive‑achtige systeem onderdrukt efficiënt antibioticaresistentie in een bacteriële populatie”.
CRISPR omzetten in een antibioticum
Een langdurige inspanning
Het verstoort de genen die coderen voor antibioticaresistentiefactoren die op een plasmide (een stuk circulair DNA dat vaak in bacteriën voorkomt) aanwezig zijn, door precieze insertie in de doelgenen, waardoor ze gedeactiveerd worden. Deze benadering bleek veelbelovend, omdat het standaard cut‑and‑destroy CRISPR anti‑resistentie‑aanpakken met meer dan 100‑voud overtreft.
Het team ontwikkelde een tweede‑generatie Pro‑Active Genetics (Pro-AG) systeem genaamd pPro‑MobV.
Deze bijgewerkte technologie is niet alleen ontworpen om antibioticaresistentie te verwijderen, maar ook om zich door bacteriële gemeenschappen te verspreiden en de genen die ze resistent maken tegen antibiotica uit te schakelen.
Het deed dit door de bacteriële “conjugale overdracht”, een proces dat lijkt op bacteriële voortplanting en normaal een sleutelrol speelt bij de verspreiding van genen die resistentie tegen antibiotica veroorzaken, te benutten als wapen. In plaats daarvan verspreidde het de kwetsbaarheid voor antibiotica.
Zelfverspreidende antibiotische gevoeligheid
Het idee is vergelijkbaar met andere populatie‑controle die bij insecten wordt ingezet, bijvoorbeeld populaties van malaria‑dragende muggen “besmet” met in het laboratorium gemaakte varianten die de ziekte niet kunnen overdragen, waardoor de eigenschap zich verspreidt bij voortplanting.
“Met pPro‑MobV hebben we het denken van gen‑drives van insecten naar bacteriën gebracht als een populatie‑engineeringsinstrument. Met deze nieuwe CRISPR‑gebaseerde technologie kunnen we een paar cellen nemen en ze laten gaan om AR in een grote doelpopulatie te neutraliseren.”
Professors Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences
Deze methode creëerde een ~1000‑voudige reductie van bacteriële verspreiding in een laboratoriumtest.
Veeg om te scrollen →
| Kenmerk | Traditionele antibiotica | CRISPR Gene-Drive benadering |
|---|---|---|
| Mechanisme | Vermoordt of remt bacteriële groei | Verwijdert resistentiegenen binnen bacteriën |
| Ontwikkeling van resistentie | Veelvoorkomend binnen 10–15 jaar | Richt zich direct op resistentie; kan verspreiding van resistentie omkeren |
| Verspreiding | Verspreidt zich niet tussen bacteriën | Kan zichzelf verspreiden via plasmideconjugatie of bacteriëfagen |
| Effect op biofilms | Beperkte penetratie | Aangetoond actief binnen biofilms (laboratoriuminstelling) |
| Klinische status | Breed goedgekeurd en gebruikt | Vroeg stadium onderzoek (preklinisch) |
Belangrijker nog, het werkt ook op biofilms, een dicht netwerk van bacteriën dat zich aan oppervlakken hecht en ze ongevoelig maakt voor antibiotica en desinfectiemiddelen. Biofilms zijn betrokken bij de ernstigste infecties doordat ze een beschermende barrière vormen die de penetratie van geneesmiddelen beperkt.
“De biofilmcontext voor het bestrijden van antibioticaresistentie is bijzonder belangrijk aangezien dit een van de meest uitdagende vormen van bacteriële groei is om in de kliniek of in afgesloten omgevingen zoals aquafarm vijvers en rioolwaterzuiveringsinstallaties te overwinnen.”
Professors Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences
In staat zijn biofilms in rioolwaterzuiveringsinstallaties en boerderijen te beïnvloeden, zou de verspreiding van antibioticaresistentie naar mensen radicaal kunnen verminderen.
“Als je de verspreiding van dieren naar mensen kunt verminderen, kun je een significante impact hebben op het probleem van antibioticaresistentie, aangezien naar schatting ongeveer de helft ervan uit het milieu komt.”
Professors Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences
CRISPR combineren met bacteriëfagen
De methode is tot nu toe ingezet in bacteriële plasmiden. Maar ze zou ook kunnen worden verspreid naar bacteriële populaties via gespecialiseerde virussen die uitsluitend bacteriën aanvallen, bacteriëfagen genaamd.
Dit zou het bijzonder krachtig kunnen maken voor de behandeling van patiënten of grote faciliteiten, aangezien de gemodificeerde virussen zichzelf kunnen repliceren en verspreiden.
“Deze technologie is een van de weinige manieren waarvan ik weet dat ze de verspreiding van antibioticaresistente genen actief kan omkeren, in plaats van alleen te vertragen of ermee om te gaan.”
Conclusie
Antibioticaresistentie is een groeiend probleem, zelfs als vernieuwde wetenschappelijke inspanningen tijdelijk nieuwe geneesmiddelen en andere antiseptische methoden vinden om de gevolgen onder controle te houden.
Dankzij moderne genetische engineering zou het verschijnen van antibioticaresistentie op een dag geen fataliteit meer hoeven te zijn die elke nieuwe behandeling een decennium of zo na de introductie treft.
Dit onderzoek illustreert de buitengewone veelzijdigheid van CRISPR‑technologie, die van een interessant genetisch mechanisme is uitgegroeid tot een hulpmiddel voor het genezen van genetische ziekten, het modificeren van gewassen, en nu zelfs het verlichten van antibioticaresistentie.
Investeren in CRISPR‑technologie
Editas werd opgericht door CRISPR‑Cas9‑co‑ontdekker Jennifer Doudna. Editas begon met Cas9, maar richt zich nu op een propriëtaire versie van Cas12a die zij hebben ontwikkeld: AsCas12a.
U kunt meer lezen over de unieke eigenschappen van Cas12a in ons speciale artikel “Wat is CRISPR‑Cas12a2? & Waarom is het belangrijk?”.
Bron: Editas
U kunt ook een overzicht lezen van al Jennifer Doudna’s bedrijven in het bijbehorende artikel “Top Jennifer Doudna Companies to Watch.”
Editas richt zich op sikkelcelziekte (SCD) en bèta‑thalassemie, 2 ziektes waarbij het de race voor de eerste behandelingsgoedkeuring verloor aan concurrenten CRISPR Therapeutics en BlueBirdBio (CRSP ).
Over het geheel genomen is het SCD‑programma (recentelijk hernoemd Reni‑Cell) meerdere keren vertraagd, wat zorgen heeft gewekt bij investeerders, en is sindsdien heroriënteerd op in‑vivo therapie om zich te onderscheiden van reeds goedgekeurde SCD‑therapieën.
Desondanks bezit Editas aanzienlijke patenten op CRISPR‑Cas12, die door onderzoekers aan de University of New South Wales, Australië, zijn gebruikt om een COVID‑19‑teststrip te ontwikkelen, wat het potentieel van de technologie buiten gen‑editing aantoont.
Editas ondertekende in 2023 een deal van $50 M met Vertex zodat het bedrijf Editas’ Cas9‑IP kan gebruiken.
Editas richt zich op andere CRISPR‑varianten dan de “klassieke” CRISPR‑Cas9 en haar onderzoeks‑IP kan van pas komen bij het aangaan van partnerschappen en het genereren van inkomsten zonder een door de FDA goedgekeurd product, naast een cash‑runway die tot 2026 reikt.
Aangezien Cas12a steeds meer wordt bewezen als een best‑in‑class methode voor multi‑gen bewerking, zou de expertise van Editas en de focus van de pijplijn op deze CRISPR‑variant op de lange termijn een winnende zet kunnen blijken.
(U kunt ook meer lezen over andere CRISPR‑bedrijven in ons bijbehorende artikel “Top 5 CRISPR Companies To Invest In”.)
Laatste Editas (EDIT) aandelennieuws en ontwikkelingen
Gerefereerde studie
1. Kaduwal, S., Stuart, E.C., Auradkar, A. et al. Een conjugale gen‑drive‑achtige systeem onderdrukt efficiënt antibioticaresistentie in een bacteriële populatie. NPJ. Antimicrobials & Resistance. 4, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00181-z
