研究表明CRISPR对结肠炎病原体有效
立即发布
研究在北卡罗莱纳州立大学表明，CRISPR-CAS系统可以用来有效地定位和消除特定肠道细菌，在这种情况下，Clostridioides固执的中，引起病原体结肠炎 - 结肠的慢性，退行性疾病。
在杂志上发表的一个证明了概念研究mBio在美国，研究人员能够在实验室和小鼠实验中显示病原体减少。
来自北卡罗来纳州两所不同学院的微生物学家与北卡罗来纳州初创公司Locus Biosciences合作，测试使用一种名为噬菌体的病毒携带可编程CRISPR进行靶向和消除的有效性梭状芽孢杆菌细菌，一项搜索和摧毁人类肠道健康的任务。
“我们希望工程师噬菌体与self-targeting CRISPR载荷和交付他们的肠道有机体的选择——在这种情况下鼠标——为了产生有益影响宿主健康和预防疾病,“Rodolphe Barrangou说,食物的托德·r·Klaenhammer特聘教授,北卡州立大学生物加工和营养科学学院，并共同通信作者描述了这项研究。
共同通讯作者Casey M. Theriot是北卡罗来纳州立大学传染病学的助理教授，他说，抗生素的使用和过度使用增加了对梭状芽孢杆菌感染，抗生素消灭爱恨在肠道坏菌。发生复发与标准的抗生素，治疗人类患者的30％，以消除梭状芽孢杆菌．
“这是这个方法做什么，我们需要为目标的精确病原体而不破坏微生物的休息，”她说。
CRISPR技术已经被用于精确地移除或剪切和替换细菌中的特定遗传密码序列。Barrangou说，在这项研究中使用的CRISPR方法涉及到Cas3蛋白，它们的行为就像街机游戏中的吃豆人梭状芽孢杆菌并造成大量DNA损伤。
在实验室中，CRISPR-Cas系统有效地杀死了梭状芽孢杆菌细菌。在那之后，研究人员在感染了梭状芽孢杆菌．在CRISPR治疗两天后，该小鼠表现出降低梭状芽孢杆菌的水平，但那些水平增长了回来两天后。
”梭状芽孢杆菌真的很难用，因此它的名字上班，”塞里奥特说。
“这是在一个漫长的过程的正第一步，” Barrangou说。“使用噬菌体提供CRISPR有效载荷的结果开拓其他传染病及以后的新途径。”
接下来的步骤包括重组噬菌体以防止梭状芽孢杆菌从最初的有效杀戮后回来。研究人员说，未来的工作还将包括为各种不同的噬菌体建立一个文库梭状芽孢杆菌株。
这项研究由Locus生物科学公司资助。Barrangou是该公司的首席科学官。塞里奥特是该公司的科学顾问。该论文的主要合著者库尔特·塞勒(Kurt Selle)是巴兰古实验室的一名研究生;主要合著者约书亚·弗莱彻(Joshua Fletcher)在Theriot实验室做博士后研究。其他合著者包括来自Locus Biosciences的Hannah Tuson、Daniel Schmidt、Lana McMillan、Gowrinarayani S. Vridhambal和David G. Ousterout;北卡罗来纳州的Alissa Rivera;北卡罗来纳大学教堂山分校的斯蒂芬妮·蒙哥马利;以及加拿大舍布鲁克大学的路易斯-查尔斯·福捷。
编辑报告:论文摘要如下。
“在体内靶向Clostridioides固执的使用噬菌体传递CRISPR-Cas3抗菌剂”
作者约书亚R.弗莱彻，艾丽萨J.里维拉，鲁道夫Barrangou，凯西M.塞里奥特，北卡罗莱纳州立大学;库尔特塞莱，汉娜图松，丹尼尔·S施密特，拉纳麦克米兰，Gowrinarayani S. Vridhambal和David G. Ousterout，基因座Biosciences公司;斯蒂芬妮A.蒙哥马利，北卡罗来纳大学教堂山分校;和路易 - 查尔斯·福捷，舍布鲁克大学
发表2020年3月10日mBio
DOI: 10.1128 / mBio.00019-20
摘要：Clostridioides固执的是一种重要的院内病原体，导致大约50万例梭状芽孢杆菌抗生素的使用是CDI的一个主要风险因素，因为广谱抗菌素扰乱了本地的肠道微生物群，降低了对CDI的定殖耐药性梭状芽孢杆菌．万古霉素是治疗CDI的标准护理方法，由于持续破坏肠道菌群，可能导致高复发率。因此，迫切需要开发新的治疗方法，既能预防和治疗CDI，又能在不破坏肠道菌群的情况下准确地靶向病原体。在这里，我们发现艰难梭菌内源性I-B型CRISPR- cas系统可以通过表达自我靶向CRISPR来重新定位内源性CRISPR- cas3活性来对抗细菌染色体，从而被重新用作抗菌剂。我们证明了一种表达细菌基因组靶向CRISPR rna的重组噬菌体明显比其野生型亲本噬菌体更有效的杀伤梭状芽孢杆菌，无论是在体外和CDI的小鼠模型。我们还报告从温带到专性溶解噬菌体的是转换是可行的，并有助于内在治疗适用性梭状芽孢杆菌噬菌体，尽管噬菌体治疗动物的疾病表型中遇到的具体挑战。我们的研究结果表明，噬菌体提供可编程CRISPR疗法必须利用特异性和噬菌体疗法明显的安全性，并提高其效力和可靠性，消除复杂的社区内特定的细菌种类，提供了一种新的机制来治疗致病性和/或多重的潜力耐生物。
