カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究者らは、第2世代のCRISPRベースの「Pro-Active Genetics」システムであるpPro-MobVを開発したと報告しており、これは細菌間で広がり、抗生物質耐性遺伝子を無効化するよう設計されており、治療が難しいバイオフィルム内を含む。
抗生物質耐性は、UC San Diegoにより加速する世界的な健康危機として記述されており、2050年までに薬剤耐性「スーパーバグ」が世界中で年間1,000万人以上の死亡を引き起こす可能性があるとの予測がある。UC San Diegoによると、この新しい研究は生物科学校の教授Ethan BierとJustin Meyerの研究室からのものであり、彼らは細菌向けのgene-drive様アプローチを開発した。このシステム——第2世代のPro-Active Genetics（Pro-AG）プラットフォームとして記述され、pPro-MobVと名付けられた——は、細菌コミュニティを通じて広がり、抗生物質耐性を与える遺伝子を無効化することを目的としている。「pPro-MobVにより、我々は昆虫から細菌へのgene-drive思考を人口工学ツールとして持ち込みました」とBierは大学の記述で述べた。「この新しいCRISPRベースの技術により、数個の細胞を取り、大規模な標的集団のARを中和するために放出できます。」大学によると、このアイデアは2019年にUC San Diego医学部のVictor Nizet教授のグループとの協力で開発された以前のPro-AGコンセプトに基づいている。その以前の研究では、細菌に遺伝子カセットが導入され、抗生物質耐性遺伝子を不活性化するために自身をコピーするよう設計された。このカセットは、細菌内の小さな環状DNA分子であるプラスミド上で運ばれる耐性遺伝子を標的とし、それらの遺伝子を破壊することで抗生物質への感受性を回復させる。新バージョンでは、UC San Diegoによると、pPro-MobVは細菌交尾に似た共役伝達により主要なCRISPRコンポーネントを広げる。研究者らは、このシステムが細菌バイオフィルム——除去が難しい密集した微生物コミュニティ——を通過できると報告し、このバイオフィルム環境が重要であると述べた。なぜなら、臨床および閉鎖環境で細菌増殖を克服するのが難しくなるからだ。「抗生物質耐性との戦いにおけるバイオフィルムコンテキストは特に重要で、これはクリニックや水産養殖池、下水処理場などの閉鎖環境で克服するのが最も困難な細菌増殖形態の一つです」とBierは述べた。「動物から人間への広がりを減らせば、抗生物質耐性問題に大きな影響を与えられるでしょう。なぜなら、その約半分が環境由来と推定されているからです。」UC San Diegoはまた、システムの要素が細菌を感染させるウイルスであるバクテリオファージによって運ばれる可能性があり、チームは抗生物質耐性に対抗するよう設計されたファージと共にpPro-MobVが機能することを想定していると述べた。追加の安全策として、プラットフォームは必要に応じて挿入された遺伝子カセットを除去するための「相同性ベース削除」プロセスを組み込むことができる。「この技術は、抗生物質耐性遺伝子の広がりを積極的に逆転させる数少ない方法の一つで、単に遅らせるか対処するものではありません」とMeyerは述べた。この研究は2026年にnpj Antimicrobials and Resistanceに「A conjugal gene drive-like system efficiently suppresses antibiotic resistance in a bacterial population.」という論文として掲載された。
