Синтетичні наноботи, синтезовані в лабораторії, можуть офіційно припинити стійкість до антибіотиків

Геть опір

Антибиотикорезистентности - серйозна проблема, що стоїть перед людством. Бактеріальні інфекції, які колись піддаються лікуванню простий дозою антибіотиків, тепер болючі і навіть вбивають пацієнтів. І сьогоднішні лікарі залишилися без регресу. Часто вони нічого не можуть зробити.

Без нових інструментів для боротьби з лікарсько-стійкими мікробами, до 2050 року такі інфекції можуть вбити до 10 мільйонів чоловік, прогнозують деякі експерти. У вересні 2016 року Організація Об'єднаних Націй офіційно визнала стійкість до антибіотиків як глобальну проблему; тодішній генеральний секретар ООН Пан Гі Мун назвав антибиотическую резистентність «фундаментальної, довгостроковою загрозою для здоров'я людини».

У відповідь уряду збільшили фінансування методів боротьби з резистентністю до антибіотиків, включаючи нові ліки і дослідження мікробіома. Незабаром після вересневого наради Центри з контролю і профілактиці захворювань в Сполучених Штатах оголосили, що він виділив понад 14 мільйонів доларів для фінансування нових підходів до боротьби з резистентністю до антибіотиків.

Дослідники почали розглядати синтетичну біологію як новий спосіб боротьби зі шкідливими бактеріями. Створюючи свої власні мікроби, дослідники могли б запропонувати цілеспрямовані рішення для смертельних бактерій, які традиційні антибіотики все ще не можуть забезпечити.

Французький стартап Eligo Bioscience створює генетично розроблені «біологічні наноботи» для боротьби з резистентністю до антибіотиків. Наноботи виготовлені з синтезованою ДНК і білка, що дозволяє їм спеціально орієнтувати резистентні бактерії.

КРІСПР доставляє

Незважаючи на те, що антибіотики зазвичай починаються, тому що певний тип бактерій викликає проблеми, більшість знищує всі бактерії - навіть хороші види, які становлять мікробіоом людини (співтовариство мікробів, що живуть і перебувають на тілі людини). Без хороших бактерій, щоб тримати погані бактерії під контролем, пацієнти стають уразливими для ряду проблем зі здоров'ям, таких як кишкові інфекції, викликані Clostridium difficile або виразками з надлишку бактерій Helicobacter pylori.

Підхід Еліга позбавляється тільки від хвороботворних бактерій, націлюючи їх ДНК на снайперську точність, сказав Ксав'є Дюпорте, генеральний директор Eligo, в інтерв'ю Futurism. Пацієнт буде ковтати наноботи. Наноботи були б неактивними доти, поки вони не потраплять в кишечник, де вони будуть використовувати фермент для редагування гена CRISPR для сканування бактеріальної ДНК і визначення їх мети. Як тільки наноботи виявлять хвороботворні бактерії, вони знищать їх, вирізаючи секрети генетичного коду, залишаючи неприємні бактерії без ремонту, але всі інші хороші бактерії все ще залишаються недоторканими. Потім наноботи стають здорової частиною мікробіома, запобігаючи майбутні атаки від їх цільових бактерій.

Якщо наноботи Еліга можуть нападати на кілька типів вірулентних бактерій, компанія може уникнути фінансових помилок, які перешкоджають іншим в розробці нових антибіотиків. «Сьогодні дійсно складно заробити на антибіотиках, тому що регулятори просять мати більш точні антибіотики, які не вбиватимуть все бактерії», - пояснив Дюпорте. «Навіть якщо вам вдасться це зробити, ваш новий препарат буде використовуватися не як антибіотик першої лінії, а як останній засіб. Цей ринок надзвичайно малий, і ніхто не готовий платити за це».

Ліки Еліга, з іншого боку, можуть бути першою лінією захисту, можливо, навіть розгорнуті до того, як пацієнт знає, що потрібен захист. «Він може бути використаний в якості профілактичного препарату, щоб дійсно видалити всі бактерії, стійкі до антибіотиків, у кого-то ще до того, як пацієнти захворіли від них», - сказав Дюпорте.

В інших секторах, наприклад, в лікарнях, також буде багато застосувань. Хірурги іноді побоюються працювати на пацієнтах, які несуть антибіотикорезистентні бактерії в своїй мікробіоти - мікроби можуть не робити хворого хворим, але вони можуть викликати інфекцію після операції. Синтетичні бактерії Еліга здатні деколоніровать пацієнтів цих бактерій, зменшуючи загрозу зараження.

Тімоті Лу, професор біологічної інженерії в Массачусетському технологічному інституті, вражений роботою Еліга досі. Як в лабораторії, так і в живих організмах, основна технологія Еліга показала, що вбиває бактерії, як і обіцяли, сказав він футуризму.

Проте Лу визнає, що Еліга зіткнеться з труднощами при передачі своїх технологій в клініку. За його словами, найбільшою проблемою є «оптимізація доставки терапевтичних корисних навантажень людям». Тобто, як Еліга може переконатися, що його наноботи дійсно перетворюють його в кишку, щоб виконувати свою роботу? Компанія ще не вирішила цю проблему. Для цього буде потрібно ще кілька років досліджень.

Наступні кроки

У вересні компанія виділила 20 мільйонів доларів на фінансування своїх досліджень. Дослідники раді руху вперед, сказав Дюпорте. «Ми впевнені, тому що у нас дійсно хороші дані від тварин», - сказав Дюпорте. Якщо всі випробування на тваринах пройдуть добре, наступним кроком буде спроба використання системи у людей, яку компанія сподівається зробити до 2020 року. Однак шлях до утвердження регулюючих органів, ймовірно, буде довгим; Duportet не міг передбачити, коли наноботи Еліга стануть широко доступними.

Більше інтересу і розвитку в синтетичної біології могло допомогти роботі Еліга і працювати так, як сказав Дюпорте. «[Синтетична біологія] дійсно стає великою галуззю зараз. І тому всі ці гроші також допомагають знизити вартість секвенування ДНК і знизити вартість синтезу ДНК, яка є основою синтетичної біології. Тому, оскільки ці технології стають все дешевше, нам стає легше для всіх ».

Це може бути довго, перш ніж ми зможемо побачити лікування Еліга в місцевих лікарнях. Однак обіцянка синтетичної біології в цілому дає надію на протидію антибіотиків.

Література: Еліга біонауки, Організація Об'єднаних Націй