Wetenschappers werken aan de genen van darmbacteriën bij levende muizen

Het gereedschap-a soort van "basiseditor"-veranderde het doelgen in meer dan 90% van de a Escherichia coli kolonie in de muisarm, zonder het veranderde gen om potentieel schadelijke kopieën van zichzelf te vormen. "We droomden ervan te kunnen", zegt Xavier, een synthetische bioloog, de Eligo Bioscience, een biotechnologiebedrijf in Parijs. De resultaten zijn vandaag gepubliceerd in Nature .

Verschillende onderzoeksteams hebben geprobeerd genetische veranderingen aan te brengen in darmbacteriën van muizen, maar om dit in het lichaam te bereiken was een uitdaging. ^{4 , ,} 2 . Tot nu toe zijn basiseditors die een nucleotidebasis uitwisselen voor een andere die bijvoorbeeld een A om converteert naar een G-zonder zonder het breken van de DNA-dubbele streng, niet in staat om de doelbacteriepopulatie voldoende te wijzigen om effectief te zijn. Dit komt omdat de vectoren waarin ze werden afgeleverd, alleen doelreceptoren die gebruikelijk zijn in bacteriën die in het laboratorium werden gekweekt.

innovatief leveringssysteem

Om deze hindernissen te overwinnen, construeerden ze dups en zijn collega's een afleveringsvoertuig met behulp van componenten van een bacteriofaag -a virus dat bacteriën infecteert -tot verschillende e. Coli receptoren die tot expressie worden gebracht in de darmomgeving. Deze vector droeg een basiseditor die specifieke e. Coli -gen gericht. De onderzoekers verfijnden ook het systeem om te voorkomen dat de bewerkte genen repliceren en verspreiden.

Het team introduceerde de basiseditor in muizen en gebruikte deze tot A e. Verander coli -gen die β -lactische masis -enzymen produceert die bacteriële resistentie tegen verschillende soorten antibiotica bevorderen. Ongeveer 93% van de beoogde bacteriën werd ongeveer acht uur na de behandeling bewerkt.

Vervolgens hebben de onderzoekers de basiseditor aangepast, zodat hij een e. Coli -Gengen zou kunnen wijzigen dat een eiwit produceert dat een rol zou moeten spelen in verschillende neurodegeneratieve en auto -immuunziekten. Het aandeel bewerkte bacteriën was ongeveer 70%drie weken na de behandeling. In het laboratorium waren de wetenschappers ook in staat om de tools te gebruiken om stammen van e te spannen. Coli en Klebsiella pneumoniae die pneumonie kunnen veroorzaken. Dit geeft aan dat het bewerkingssysteem kan worden aangepast aan verschillende bacteriestammen en typen.

Dit basissedatiesysteem vertegenwoordigt een "kritische vooruitgang" bij de ontwikkeling van hulpmiddelen die bacteriën rechtstreeks in de darm kunnen wijzigen, zegt Chase Beisel, een chemisch ingenieur bij het Helmholtz Institute voor RNA-gebaseerde infectieonderzoek in Würzburg, Duitsland. De studie "opent de mogelijkheid om aan microben te werken om ziekten te bestrijden en tegelijkertijd het gemanipuleerde DNA te voorkomen", voegt hij eraan toe.

De volgende stap van de dups en zijn collega's is de ontwikkeling van muismodellen met ziekten die door het microbioom worden veroorzaakt om te meten of specifieke genbewerkingen een positieve invloed hebben op hun gezondheid.