Антимикробные средства на основе CRISPR-Cas: разработка, проблемы и механизмы устойчивости бактерий

Появление штаммов бактерий, устойчивых к антибиотикам, вызывает обеспокоенность органов здравоохранения во всём мире. Поскольку за последнее десятилетие разработка новых традиционных антибиотиков существенно замедлилась, возникла необходимость в создании новых подходов к борьбе с лекарственной устойчивостью при инфекционных заболеваниях. Использование системы CRISPR-Cas для точечной элиминации целевых популяций бактерий открывает перспективы разработки инновационных антимикробных средств. Система направленного воздействия CRISPR-Cas отличается высокой универсальностью и специфичностью, что создаёт широкие возможности для борьбы с устойчивостью возбудителей к антибиотикам посредством избирательной инактивации генов, связанных с устойчивостью к антибиотикам, образованием биоплёнок, патогенностью, вирулентностью или жизнеспособностью бактерий. Антимикробный эффект стратегии CRISPR-Cas может достигаться двумя способами: инактивацией хромосомных генов или удалением плазмид, кодирующих устойчивость к антибиотикам. В настоящем обзоре представлена характеристика основных систем CRISPR-Cas, используемых для создания таких антимикробных средств, а также рассмотрены перспективные исследования в этой области. Кроме того, подробно обсуждаются наиболее распространённые способы доставки CRISPR-Cas — бактериофаги, наночастицы и конъюгативные плазмиды. Наконец, рассмотрены возможные механизмы противодействия, которые необходимо учитывать при рациональной разработке этих новых подходов.