PNAS：用CRISPR解決世界性難題

　　 近年來致病菌的抗生素抗性越演越烈，這已經成為了一個世界性的難題。科學家們日前在CRISPR技術的基礎上，開發了一個雙噬菌體系統，能夠使耐藥菌敏感化，并且有選擇的殺死它們。這項研究發表在五月十八日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。

　　傳統的噬菌體療法是用一種或多種噬菌體去感染和裂解相應的細菌菌株。不過，把噬菌體遞送到被感染的組織還存在一定的困難。Tel Aviv大學Udi Qimron等人開發的這種改良型噬菌體療法繞過了這一步，旨在去除讓細菌演化出抗生素抗性的環境壓力。

　　這想研究的關鍵在于用噬菌體給細菌提供CRISPR/Cas，在細菌感染宿主之前刪掉其抗性質粒。每一種噬菌體只對特定細菌起作用，因此研究人員可以特異性靶標致病菌。

　　“CRISPR是這項研究的核心，”Georgia大學的Michael Terns教授評論道，“將噬菌體作為載體用CRISPR攻擊抗性基因是一次很好的嘗試。”

　　“傳統噬菌體療法不能很好的區分真正需要殺死的致病菌，”MIT的盧冠達(Timothy Lu)博士指出。“CRISPR可以實現序列特異性的抗菌活性，給壞基因施加選擇壓力。”

　　Qimron等人先構建了一個靶標E. coli的λ噬菌體，該噬菌體編碼的CRISPR系統會靶標兩個保守的β內酰胺酶，這種酶讓細菌能夠抵抗β-內酰胺類抗生素。這種噬菌體整合到E. coli基因組之后，不僅能阻止編碼β內酰胺酶的質粒發生轉移，還能在細菌個體中刪除這些質粒。結果是，具有抗性的細菌變得對抗生素藥物敏感。

　　隨后，研究人員將β內酰胺酶序列插入裂解性噬菌體，再用這些噬菌體處理之前的E. coli。當裂解性噬菌體進入帶有CRISPR的E. coli時，其DNA會被CRISPR剪切，無法殺死細菌。也就是說，裂解性噬菌體只能殺死沒有引入CRISPR的細菌，這為對抗生素敏感的細菌創造了生存優勢。“添加裂解性噬菌體改變了環境中的選擇壓力，敏感細菌比抗性細菌更容易生存，”Qimron解釋道。

　　研究人員下一步會在綠膿桿菌中應用這種CRISPR/噬菌體系統，才更復雜的環境下（小鼠籠子）進行測序。綠膿桿菌是世界上最普遍的耐藥菌之一，也醫院中令人頭疼的感染源。