Använda CRISPR för att vända antibiotikaresistens

Antibiotikaresistensens uppgång

Bakteriella infektioner är mycket mindre dödliga än de var innan antibiotikans introduktion.

“Innan vi hade antibiotika kunde infektioner som scharlakansfeber till och med leda till hjärtproblem. Kirurgi ledde ofta till dödliga blodinfektioner, såsom bakteremi eller sepsis.

A World Without Antibiotics

Eftersom antibiotika tyst räddar så många liv varje dag har vi börjat ta dem för givet. Men detta är långt ifrån en säker antagelse. Bakterier utvecklas mycket snabbt, och att inte dö av antibiotika är ett starkt evolutionärt tryck. Så det är vanligt att ett nytt antibiotikum förlorar sin effektivitet efter 10‑15 år.

Det enda som höll antibiotika före bakterieresistens var forskarnas ansträngning att fortsätta hitta nya molekyler årtionde efter årtionde. Detta är ett tyst krig mellan forskare och patogener.

På senare tid har patogener börjat vinna. Antibiotikaresistens är ett växande problem, särskilt när det gäller sjukdomar som kontraheras på sjukhus. Antibiotikaresistens dödar mer än 1,27 miljoner människor varje år världen över. Mycket få nya antibiotikaklasser har upptäckts sedan 2000.

Källa: Aphage

Värt att notera, de allestädes närvarande mikro‑ och nanoplaster har upptäckts minska antibiotikans effektivitet. Några nyare tillvägagångssätt kan hjälpa, som antibakteriella polymerer, mRNA‑vacciner, eller levande antibiotika kallade fag.

Alla dessa nya idéer kommer att hjälpa, men ingen av dem eliminerar problemet att bakterier snabbt anpassar sig till nya antibiotika och antibakteriella metoder.

Ett annat koncept har just upptäckts av forskare vid University of California, som ”förorenar” bakteriella populationer så att de förlorar sin antibiotikaresistens, med utnyttjande av CRISPR‑genredigeringssystemet.

De publicerade sina resultat i en studie¹ med titeln “A conjugal gene drive-like system efficiently suppresses antibiotic resistance in a bacterial population”.

Göra CRISPR till ett antibiotikum

Ett långsiktigt arbete

Forskare utvecklade 2019 ett CRISPR‑baserat verktyg kallat Prokaryotic-Active Genetics (Pro-AG).

Det stör generna som kodar för antibiotikaresistensfaktorer som bärs på en plasmid (en cirkulär DNA‑bit som är vanlig i bakterier) genom exakt insättning i de målade generna, vilket inaktiverar dem. Detta tillvägagångssätt visade sig lovande, eftersom det överträffar standard‑cut‑and‑destroy‑CRISPR‑metoder mot antibiotikaresistens med mer än 100‑fald.

Teamet utvecklade ett andra‑generations Pro‑Active Genetics (Pro-AG)‑system kallat pPro-MobV.

Källa: Antimicrobials & Resistance

Denna uppdaterade teknik är designad inte bara för att ta bort antibiotikaresistens, utan också för att spridas genom bakteriella samhällen och inaktivera generna som gör dem resistenta mot antibiotika.

Det görs genom att vapenförse bakterierna med ”konjugal överföring”, en process liknande bakteriell parning, som normalt spelar en nyckelroll i spridning av gener som orsakar antibiotikaresistens. Här sprider den istället sårbarheten för antibiotika.

Självspridande antibiotisk känslighet

Idén liknar andra populationkontroller som används på insekter, exempelvis populationer av malaria‑bärande myggor som ”förorenas” med laboratorieframställda varianter som inte kan bära sjukdomen, och som sprider egenskapen när de reproduceras.

”Med pPro-MobV har vi fört gene‑drive‑tänkandet från insekter till bakterier som ett verktyg för populations‑engineering. Med denna nya CRISPR‑baserade teknik kan vi ta några celler och låta dem gå för att neutralisera AR i en stor målpopulation.”

Professors Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences

Denna metod skapade en ~1000‑faldig minskning av bakteriell spridning i ett laboratorietest.

Swipe för att rulla →

Viktigare är att den också fungerar på biofilmer, ett tätt nätverk av bakterier som fäster vid ytor och gör dem okänsliga för antibiotika och desinfektionsmedel. Biofilmer är inblandade i de mest allvarliga infektionerna genom att bilda en skyddande barriär som begränsar hur lätt läkemedel kan tränga igenom.

”Biofilmkontexten för att bekämpa antibiotikaresistens är särskilt viktig eftersom detta är en av de mest utmanande formerna av bakteriell tillväxt att övervinna i kliniken eller i slutna miljöer såsom akvakulturanläggningar och avloppsreningsverk.”

Professors Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences

Att kunna påverka biofilmer i avloppsverk och gårdar skulle också kunna minska spridningen av antibiotikaresistens till människor radikalt.

”Om du kunde minska spridningen från djur till människor skulle du kunna ha en betydande inverkan på problemet med antibiotikaresistens eftersom ungefär hälften av den uppskattas komma från miljön.”

Professors Ethan Bier – UC San Diego School of Biological Sciences

Kombinera CRISPR med bakteriofager

Metoden har hittills använts i bakteriella plasmider. Men den skulle också kunna spridas till bakteriella populationer via specialiserade virus som bara angriper bakterier, kallade bakteriofager.

Detta skulle kunna göra den särskilt kraftfull för att behandla patienter eller stora anläggningar, eftersom de modifierade virusen kan självreplikera och sprida sig själva.

”Denna teknik är ett av de få sätt jag känner till som aktivt kan vända spridningen av antibiotikaresistenta gener, snarare än bara att bromsa eller hantera deras spridning.”

Justin Meyer – UC San Diego School of Biological Sciences

Slutsats

Antibiotikaresistens är ett växande problem, även om förnyade vetenskapliga ansträngningar kan hitta, under en tid, nya läkemedel och andra antiseptiska metoder för att hålla konsekvenserna i schack.

Tack vare modern genetisk ingenjörskonst skulle framträdandet av antibiotikaresistens en dag kanske inte vara en dödlighet som drabbar någon ny behandling ett decennium eller så efter dess lansering.

Detta forskningsarbete illustrerar den extraordinära mångsidigheten hos CRISPR‑teknologin, som gick från en intressant genetisk mekanism till ett verktyg för att bota genetiska sjukdomar, modifiera grödor och nu även lindra antibiotikaresistens.

Investera i CRISPR‑teknik

Editas grundades av CRISPR‑Cas9‑medupptäckaren Jennifer Doudna. Editas började arbeta med Cas9 men fokuserar nu på en proprietär version av Cas12a som de utvecklat: AsCas12a.

Du kan läsa mer om Cas12as unika egenskaper i vår dedikerade artikel “What Is CRISPR-Cas12a2? & Why Does It Matter?”.

Källa: Editas

Du kan också läsa en översikt över alla Jennifer Doudnas företag i den motsvarande artikeln “Top Jennifer Doudna Companies to Watch.”

Editas fokuserar på sicklecellsjukdom (SCD) och beta‑thalassemi, 2 sjukdomar där de förlorade loppet om första behandlingsgodkännande till konkurrenterna CRISPR Therapeutics och BlueBirdBio (CRSP ).

Sammanlagt har SCD‑programmet (nyligen omdöpt till Reni-Cell) försenats flera gånger, vilket väckt oro bland investerare, och har sedan dess omfokuserats på in‑vivo‑terapi för att särskilja det från redan godkända SCD‑terapier.

Trots detta äger Editas betydande patent på CRISPR‑Cas12, som har använts av forskare vid University of New South Wales, Australien, för att utveckla ett COVID‑19‑snabbtest, vilket visar teknikens potential bortom genredigering.

Editas signerade 2023 ett avtal på 50 miljoner dollar med Vertex för att företaget ska få använda Editas’ Cas9‑IP.

Editas fokuserar på andra CRISPR‑varianter än den ”klassiska” CRISPR‑Cas9 och deras forsknings‑IP kan komma till nytta för att etablera partnerskap och generera intäkter utan en FDA‑godkänd produkt, utöver en kassaflödesbädd som sträcker sig till 2026.

Eftersom Cas12a verkar bli alltmer bevisad som en bästa‑i‑klassen‑metod för multigennredigering, kan Editas’ expertis och pipeline‑fokus på denna CRISPR‑variant visa sig vara ett vinnande satsning på lång sikt.

(Du kan också läsa mer om andra CRISPR‑företag i vår motsvarande artikel “Top 5 CRISPR Companies To Invest In”.)

Senaste nyheter och utveckling för Editas (EDIT)-aktien

Studie refererad

^{1. Kaduwal, S., Stuart, E.C., Auradkar, A. et al. Ett konjugalt gene‑drive‑liknande system undertrycker antibiotikaresistens i en bakteriell population effektivt. NPJ. Antimicrobials & Resistance. 4, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00181-z}