「スーパーバクテリア」と戦うための遺伝子編集

近年、抗生物質耐性菌の発生が増えているため、この現象は世界中の公衆衛生に対する大きな懸念事項となっています。

このため、多くの科学者は、新しい殺菌物質の開発、または細菌を再び従来の抗生物質に感受性にする技術の導入による解決策の探求に研究を集中させています。

後者はコロラド大学ボルダー校の研究者チームの事例で、その結果はちょうどNature Communications Biologyに発表されました。

複数の遺伝子が同時に改変される

これらの科学者らの研究は2013 年に始まり、大腸菌の細胞死のスイッチとして機能する遺伝子を見つけるための研究を開始しました。

これはさまざまなシステムで感染症を引き起こす可能性がある非常に一般的な細菌ですが、最も一般的なのは泌尿器系と胃腸系です。ほとんどの場合、抗生物質で簡単に治療できますが、抗生物質に適応してしまい、その効果に耐性ができてしまうケースも増えています。

抗生物質耐性による死亡者数は急増しているが、データは矛盾している

これは、ピーター・オトゥーパル博士率いる科学者が大腸菌を最初の標的とした原因の 1 つでした。最初のプロセスで、単一遺伝子の発現を変えることによって細菌が適応して生き残ることができることを彼らは検証しました。しかし、これらの遺伝子の 2 つ以上が同時に改変されると、細胞は弱体化します。この現象は負のエピスタシスとして知られており、いくつかの遺伝子変化の組み合わせにより、各遺伝子で個別に起こる反応よりも悪い反応が細胞内で引き起こされるときに発生します。

この発見の後、彼らはCHAOSと呼ばれる技術に目を向けました。その目的はまさに同時に複数の遺伝子に影響を与え、最終的に細菌を通常の抗生物質治療の影響を受けやすくするカスケード摂動を生成することです。

これらの遺伝子を改変するために、彼らはCRISPR-Cas9ツールを使用しました。このツールは、特定の DNA 配列をターゲットにし、望ましい効果を得るために切断または改変を行います。

これまでに実施された試験では良好な結果が得られているが、オトゥーパル氏と彼のチームは引き続き研究を続け、最も効率的な遺伝子の組み合わせを探索したいと考えている。その後、次の目標は、使用されているテクニックを臨床現場に簡単に導入できるツールに変換することです。