Le système CRISPR-Cas peut être utilisé pour cibler efficacement les agents pathogènes de la colite

Des recherches menées à la North Carolina State University montrent que le système CRISPR-Cas peut être utilisé pour cibler et éliminer efficacement des bactéries intestinales spécifiques, dans ce cas Clostridioides difficile, l'agent pathogène qui cause la colite - une maladie chronique, maladie dégénérative du côlon.

Dans une étude de preuve de concept publiée dans la revue mBio , les chercheurs ont pu montrer des réductions d'agents pathogènes dans des expériences menées à la fois sur la paillasse de laboratoire et chez la souris.

Des microbiologistes de deux collèges différents de l'État de Caroline du Nord se sont associés à la start-up de l'État de Caroline du Nord, Locus Biosciences, pour tester l'efficacité de l'utilisation d'un virus appelé bactériophage pour transporter un CRISPR programmable afin de cibler et d'éliminer spécifiquement les bactéries C. difficile, une mission de recherche et de destruction qui est prometteuse pour la santé intestinale humaine.

Nous voulions concevoir des phages avec des charges utiles CRISPR auto-ciblées et les livrer à l'intestin d'un organisme de choix - dans ce cas une souris - afin d'avoir un impact bénéfique sur la santé de l'hôte et de prévenir les maladies. »

Rodolphe Barrangou, le professeur distingué Todd R. Klaenhammer de l'alimentation, Bioprocessing and Nutrition Sciences at NC State et co-auteur d'un article

L'auteur co-correspondant Casey M. Theriot, professeur adjoint de maladies infectieuses à NC State, a déclaré que l'utilisation - et la surutilisation - d'antibiotiques augmente la susceptibilité à l'infection à C. difficile, car les antibiotiques éliminent les bonnes et les mauvaises bactéries dans l'intestin. Des rechutes surviennent chez environ 30 % des patients humains traités avec un antibiotique standard pour éliminer C. difficile.

"Nous devons cibler l'agent pathogène précis sans perturber le reste du microbiome, et c'est ce que fait cette approche, " elle a dit.

Les technologies CRISPR ont été utilisées pour éliminer ou couper avec précision et remplacer des séquences de code génétique spécifiques chez les bactéries. La méthode CRISPR utilisée dans cette étude impliquait des protéines Cas3 qui agissaient comme un jeu d'arcade Pac-Man, Barrangou a dit, mordant la bactérie C. difficile et causant des dommages importants à l'ADN.

Dans le laboratoire, les systèmes CRISPR-Cas ont efficacement tué les bactéries C. difficile. Après ça, les chercheurs ont testé cette approche sur des souris infectées par C. difficile. Deux jours après le traitement CRISPR, les souris ont montré des niveaux réduits de C. difficile, mais ces niveaux ont augmenté deux jours plus tard.

« C. difficile est vraiment difficile à travailler, d'où son nom, " dit Thériot.

"C'était une première étape positive dans un long processus, " a déclaré Barrangou. " Les résultats de l'utilisation de phages pour fournir des charges utiles CRISPR ouvrent de nouvelles voies pour d'autres maladies infectieuses et au-delà. "

Les prochaines étapes comprennent le réoutillage du phage pour empêcher le retour de C. difficile après la mise à mort effective initiale. Les chercheurs ont déclaré que les travaux futurs impliqueront également le développement d'une bibliothèque de différents phages pour diverses souches de C. difficile.

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