Bruke CRISPR for å reversere antibiotikaresistens

Økningen av antibiotikaresistens

Bakterielle infeksjoner er mye mindre dødelige enn de var før introduksjonen av antibiotika.

«Før vi hadde antibiotika, kunne infeksjoner som skarlagensfeber til og med føre til hjerteproblemer. Kirurgi førte ofte til dødelige infeksjoner i blodet, som bakteremi eller sepsis.

En verden uten antibiotika

Fordi antibiotika stille redder så mange liv hver dag, har vi begynt å ta dem for gitt. Men dette er langt fra en sikker antakelse. Bakterier utvikler seg svært raskt, og å overleve antibiotika er et sterkt evolusjonært press. Derfor er det vanlig at et nytt antibiotikum mister sin effektivitet etter 10‑15 år.

Det eneste som holdt antibiotika foran bakteriell resistens, var forskernes innsats for å finne nye molekyler tiår etter tiår. Dette er en stille krig mellom forskere og patogener.

Nylig har patogener begynt å vinne. Antibiotikaresistens er et voksende problem, spesielt når det gjelder sykdommer som påføres på sykehus. Antibiotikaresistens dreper mer enn 1,27 millioner mennesker årlig på verdensbasis. Svært få nye antibiotikaklasser har blitt oppdaget siden 2000.

Kilde: Aphage

Verdt å merke seg, de allestedsnærværende mikro‑ og nanoplastene ble oppdaget å redusere antibiotikasyk. Noen nyere tilnærminger kan hjelpe, som antibakterielle polymerer, mRNA‑vaksiner, eller levende antibiotika kalt fager.

Alle disse nye ideene vil hjelpe, men ingen av dem fjerner problemet med at bakterier raskt tilpasser seg nye antibiotika og antibakterielle metoder.

Et annet konsept har nettopp blitt oppdaget av forskere ved University of California, som «forurenser» bakteriepopulasjoner slik at de mister sin antibiotikaresistens, ved å utnytte CRISPR-genredigeringssystemet.

De publiserte sine resultater i en studie¹ med tittelen “Et konjugalt gen‑drevlignende system undertrykker antibiotikaresistens i en bakteriell populasjon”.

Gjøre CRISPR til et antibiotikum

En langsiktig innsats

Forskerne utviklet i 2019 et CRISPR‑basert verktøy kalt Prokaryotic-Active Genetics (Pro-AG).

Det forstyrrer genene som koder for antibiotikaresistensfaktorer som bæres på et plasmid (et stykke sirkulært DNA vanlig i bakterier) ved presis innsetting i de målrettede genene, og deaktiverer dem. Denne tilnærmingen viste seg lovende, da den overgår standard “cut‑and‑destroy” CRISPR‑anti‑resistens‑tilnærminger med over 100‑fold.

Teamet utviklet et andre‑generasjons Pro‑Active Genetics (Pro-AG)‑system kalt pPro‑MobV.

Kilde: Antimicrobials & Resistance

Denne oppdaterte teknologien er designet ikke bare for å fjerne antibiotikaresistens, men også for å spre seg gjennom bakteriesamfunn og deaktivere genene som gjør dem resistente mot antibiotika.

Den gjør dette ved å våpenføre mot bakterienes «konjugale overføring», en prosess lik bakteriemating som normalt spiller en nøkkelrolle i spredning av gener som forårsaker resistens mot antibiotika. Her spres i stedet sårbarheten for antibiotika.

Selvspredende antibiotikafølsomhet

Ideen er lik andre populasjonskontroller som brukes på insekter, for eksempel populasjoner av malaria‑bærende mygg «forurenset» med laboratoriefremstilte varianter som ikke kan bære sykdommen, og som sprer egenskapen når de formerer seg.

«Med pPro‑MobV har vi tatt gen‑drive‑tenkning fra insekter til bakterier som et verktøy for populasjons‑ingeniørkunst. Med denne nye CRISPR‑baserte teknologien kan vi ta noen få celler og slippe dem løs for å nøytralisere AR i en stor målpopulasjon.»

Professor Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences

Denne metoden skapte en ~1000‑fold reduksjon i bakteriell spredning i en laboratorietest.

Swipe to scroll →

Mer viktig er at det også fungerer på biofilmer, et tett nettverk av bakterier som fester seg til overflater og gjør dem ufølsomme for antibiotika og desinfeksjonsmidler. Biofilmer er involvert i de mest alvorlige infeksjonene ved å danne en beskyttende barriere som begrenser hvor lett legemidler kan trenge inn.

«Biofilm‑konteksten for å bekjempe antibiotikaresistens er spesielt viktig siden dette er en av de mest utfordrende former for bakteriell vekst å overvinne i klinikken eller i lukkede miljøer som akvakulturdammer og avløpsrenseanlegg.»

Professor Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences

Å kunne påvirke biofilmer i avløpsanlegg og gårder kan også radikalt redusere spredning av antibiotikaresistens til mennesker.

«Hvis du kan redusere spredning fra dyr til mennesker, kan du ha en betydelig innvirkning på antibiotikaresistensproblemet siden omtrent halvparten av det anslås å komme fra miljøet.»

Professor Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences

Kombinere CRISPR med bakteriofager

Metoden har så langt blitt brukt i bakterielle plasmider. Men den kan også spres til bakteriepopulasjoner gjennom spesialiserte virus som kun angriper bakterier, kalt bakteriofager.

Dette kan gjøre den spesielt kraftig for å behandle pasienter eller store anlegg, ettersom de modifiserte virusene kan selvreplisere og spre seg på egen hånd.

«Denne teknologien er en av de få jeg kjenner til som aktivt kan reversere spredning av antibiotikaresistente gener, snarere enn bare å bremse eller håndtere spredningen.»

Justin Meyer – UC San Diego School of Biological Sciences

Konklusjon

Antibiotikaresistens er et voksende problem, selv om fornyet vitenskapelig innsats kan finne, for en periode, nye legemidler og andre antiseptiske metoder for å holde konsekvensene i sjakk.

Takket være moderne genetisk engineering, kan fremtiden se en tid hvor fremkomsten av antibiotikaresistens ikke blir en dødelig hendelse som rammer enhver ny behandling ett tiår eller så etter lansering.

Dette forskningsarbeidet illustrerer den ekstraordinære allsidigheten til CRISPR‑teknologien, som har gått fra en interessant genetisk mekanisme til et verktøy for å kurere genetiske sykdommer, modifisere avlinger, og nå også lindre antibiotikaresistens.

Investere i CRISPR‑teknologi

Editas ble grunnlagt av CRISPR‑Cas9‑medoppdager Jennifer Doudna. Editas begynte med å jobbe med Cas9, men fokuserer nå på en proprietær versjon av Cas12a som de utviklet: AsCas12a.

Du kan lese mer om Cas12as unike egenskaper i vår dedikerte artikkel «What Is CRISPR-Cas12a2? & Why Does It Matter?».

Kilde: Editas

Du kan også lese en oversikt over alle Jennifer Doudnas selskaper i den tilsvarende artikkelen «Top Jennifer Doudna Companies to Watch».

Editas fokuserer på sigdcelleanemi (SCD) og beta‑thalassemi, 2 sykdommer hvor de tapte kappløpet om første behandlingsgodkjenning til konkurrentene CRISPR Therapeutics og BlueBirdBio (CRSP ).

Totalt sett har SCD‑programmet (nylig omdøpt til Reni‑Cell) blitt forsinket flere ganger, noe som har skapt bekymring blant investorer, og har siden blitt omorientert mot in‑vivo‑terapi for å skille seg fra allerede godkjente SCD‑behandlinger.

Likevel eier Editas betydelige patenter på CRISPR‑Cas12, som er blitt brukt av forskere ved University of New South Wales, Australia, for å utvikle en COVID‑19‑stripetest, noe som illustrerer teknologiens potensial utover genredigering.

Editas signerte i 2023 en avtale på 50 M $ med Vertex for at selskapet skal bruke Editas’ Cas9‑IP.

Editas fokuserer på andre CRISPR‑versjoner enn den «klassiske» CRISPR‑Cas9, og deres forsknings‑IP kan bli nyttig for å etablere partnerskap og generere inntekter uten et FDA‑godkjent produkt, i tillegg til en kontantreserve som strekker seg til 2026.

Ettersom Cas12a ser ut til å bli stadig mer bevist som en best‑in‑class‑metode for multigennredigering, kan Editas’ ekspertise og pipeline‑fokus på denne CRISPR‑varianten vise seg å være et vinnende satsningsvalg på lang sikt.

(Du kan også lese mer om andre CRISPR‑selskaper i vår tilsvarende artikkel «Top 5 CRISPR Companies To Invest In».)

Latest Editas (EDIT) Stock News and Developments

Study Referenced

^{1. Kaduwal, S., Stuart, E.C., Auradkar, A. et al. Et konjugalt gen‑drevlignende system undertrykker antibiotikaresistens i en bakteriell populasjon. NPJ. Antimicrobials & Resistance. 4, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00181-z}