DarmMikRobioM Living Mice kan modifiera 1 .

Tool-en typ av "basredaktör"-ändrade målgenen i mer än 90% av en Escherichia coli koloni i musarm, utan den förändrade genen för att bilda potentiellt skadliga kopior av sig själv. "Vi drömde om att kunna", säger Xavier, en syntetisk biolog, Eligo Bioscience, ett bioteknikföretag i Paris. Resultaten publicerades i Nature idag.

Flera forskarteam har försökt göra genetiska förändringar i tarmbakterier hos möss, men att uppnå detta i kroppen var en utmaning. 4 , 3 , 2 . Hittills kan basredaktörer som utbyter en nukleotidbas för ett annat exempel på att konvertera A till en G-utan att bryta DNA-dubbelsträngen, inte modifiera tillräckligt med bakteriepopulationen för att vara effektiv. Detta beror på att vektorerna där de levererades endast målreceptorer som är vanliga i bakterier som odlades i laboratoriet.

Innovativt leveranssystem

För att övervinna dessa hinder, konstruerade duporter och hans kollegor ett leveransfordon med komponenter i ett bakteriofag -A -virus som infekterar bakterier -till olika e. Coli receptorer som uttrycks i tarmmiljön. Denna vektor bar en basredaktör som specifik e. Coli -gen riktad. Forskarna förfinade också systemet för att förhindra de redigerade generna från att replikera och sprida.

Teamet introducerade basredaktören i möss och använde den till en e. Ändra coli -gen som producerar ß -laktiska masis -enzymer som främjar bakteriell resistens mot olika typer av antibiotika. Cirka 93% av de riktade bakterierna redigerades cirka åtta timmar efter behandlingen.

Då anpassade forskarna basredaktören så att han a e. Coli -Gengen kan modifiera som producerar ett protein som är tänkt att spela en roll i flera neurodegenerativa och autoimmuna sjukdomar. Andelen redigerade bakterier var cirka 70%tre veckor efter behandlingen. I laboratoriet kunde forskarna också använda verktygen för att stamstöd från e. Coli och Klebsiella pneumoniae som kan orsaka lunginflammation. Detta indikerar att redigeringssystemet kan anpassas till olika bakteriestammar och typer.

Detta bassedationssystem representerar en "kritisk framsteg" i utvecklingen av verktyg som kan modifiera bakterier direkt i tarmen, säger Chase Beisel, en kemisk ingenjör vid Helmholtz Institute for RNA-baserad infektionsforskning i Würzburg, Tyskland. Studien "öppnar möjligheten att arbeta med mikrober för att bekämpa sjukdomar samtidigt som man förhindrar det manipulerade DNA," tillägger han.

Nästa steg i Duports och hans kollegor är utvecklingen av musmodeller med sjukdomar orsakade av mikrobiomet för att mäta om specifika genredigeringar har ett positivt inflytande på deras hälsa.