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A tecnologia nova do gene mostra uma eficiência de 100 dobras em visar as bactérias resistentes aos antibióticos

Aproveitando-se de avanços poderosos no gene de CRISPR que edita, os cientistas na Universidade da California San Diego ajustaram suas vistas em uma das ameaças as mais formidáveis da sociedade à saúde humana.

Uma equipa de investigação conduzida por Andrés Valderrama na Faculdade de Medicina de Uc San Diego e no Surashree Kulkarni da divisão de ciências biológicas desenvolveu um sistema CRISPR-baseado novo da gene-movimentação que aumentasse dramàtica a eficiência de neutralizar as bactérias de uma rendição do gene resistentes aos antibióticos.

O sistema novo leverages a tecnologia desenvolvida por biólogos de Uc San Diego nos insectos e nos mamíferos que a herança genética das polarizações de traços preferidos chamou “genéticas activas.” O sistema genético “pro-activo” novo, ou Pro-AG, são detalhados em um 16 de dezembro publicado papel em comunicações da natureza.

As prescrições difundidas dos antibióticos e do uso na produção alimentar animal conduziram a uma predominância de aumentação da resistência antimicrobial no ambiente.

Evidencie indica que estas fontes ambientais de resistência antibiótica estão transmitidas aos seres humanos e contribuem à crise de saúde actual associada com a elevação dramática em micróbios resistentes aos medicamentos.

Os peritos da saúde prevêem que as ameaças da resistência antibiótica poderiam dràstica aumentar nas décadas de vinda, conduzindo a umas 10 milhão mortes resistentes aos medicamentos da doença pelo ano em 2050 se saido não-verificado.

O núcleo de Pro-AG caracteriza uma alteração do gene CRISPR-Cas9 padrão que edita a tecnologia no ADN. Trabalhando com bactérias de Escherichia Coli, os pesquisadores desenvolveram o método Pro-AG para interromper a função de uma resistência antibiótica conferindo do gene bacteriano.

Em particular, o sistema Pro-AG endereça um assunto espinhoso na resistência antibiótica apresentada sob a forma dos plasmídeo, os formulários circulares do ADN que podem replicate independentemente do genoma bacteriano. As cópias múltiplas de, ou “amplificado,” os plasmídeo que levam genes resistentes aos antibióticos podem existir em cada pilha e caracterizar a capacidade para transferir a resistência antibiótica entre as bactérias, tendo por resultado um desafio desanimado ao tratamento bem sucedido.

Pro-AG trabalha por um mecanismo do reparo da corte-e-inserção para interromper a actividade do gene resistente aos antibióticos com pelo menos maior eficiência de dois ordens de grandeza do que a corrente corte-e-destrói métodos.

Valderrama e Kulkarni, trabalhando nos laboratórios de Uc San Diego de professores Vencedor Nizet dos co-autores do estudo e de ataúde de Ethan, respectivamente, demonstraram a eficácia da técnica nova nas culturas experimentais que contêm um número alto de plasmídeo que levam os genes conhecidos confer à resistência à ampicilina antibiótica.

O sistema confia em uma auto-amplificação “editando” o mecanismo que aumenta sua eficiência através de um laço de reacção positiva. O resultado da edição Pro-AG é a inserção de cargas úteis genéticas costuradas em locais do alvo com elevada precisão.

As aplicações humanas eventuais incluem tratamentos potenciais para os pacientes que sofrem das infecções bacterianas crônicas.

Quando Pro-AG não estiver ainda pronto para tratar pacientes, “um sistema de entrega humano que leva Pro-AG poderia ser distribuído para endereçar condições tais como a fibrose cística, infecções urinárias crônicas, tuberculose e as infecções associadas com os biofilms resistentes que levantam desafios difíceis em ajustes do hospital,” disse Nizet, distinto professor da pediatria e da farmácia e o chumbo da faculdade do Uc San Diego colaborador parar micróbios resistentes aos antibióticos (ENCANTO).

Quando combinados com uma variedade de mecanismos de entrega existentes para espalhar o sistema Pro-AG através das populações das bactérias, os cientistas dizem que a tecnologia igualmente poderia ser extensamente eficaz na remoção, ou na “esfrega,” em tensões resistentes aos antibióticos do ambiente nas áreas tais como esgotos, em lagoas de peixes e em feedlots.

Porque Pro-AG “edita” seus alvos um pouco do que destroem, este sistema igualmente permite a engenharia ou as bactérias de manipulação para uma escala larga das aplicações biotecnológicas e biomedicáveis futuras que tornam as inofensivas ou mesmo que recrutam as para executar funções benéficas.

A natureza altamente eficiente e precisa de Pro-AG deve permitir uma variedade de aplicações práticas, incluindo a disseminação deste sistema durante todo populações das bactérias usando um de diversos sistemas de entrega existentes para reduzir extremamente a predominância da resistência antibiótica no ambiente.”

Ataúde de Ethan, distinto professor na secção da pilha e da biologia desenvolvente, Uc San Diego

A ataúde é igualmente o director da ciência da unidade de Uc San Diego do instituto de Tata para a genética e da sociedade (TIGS).