Tecnología con CRISPR neutraliza bacterias resistentes a antibióticos

Estas bacterias proliferan en hospitales, plantas de tratamiento de aguas residuales, granjas de animales y entornos de acuicultura, desarrollando nuevas formas de evadir el tratamiento. Las estrategias actuales buscan principalmente frenar la resistencia, pero pocos enfoques pueden revertirla activamente una vez establecida. Investigadores han desarrollado una herramienta genética diseñada para eliminar elementos resistentes a los antibióticos de las poblaciones bacterianas, lo que podría restaurar su sensibilidad a los medicamentos existentes.

Investigadores de la Universidad de California en San Diego (La Jolla, CA, EUA) han desarrollado una plataforma basada en CRISPR inspirada en los impulsores genéticos, que se utilizan en insectos para frenar la propagación de rasgos dañinos. El sistema de segunda generación, conocido como pPro-MobV, introduce un casete genético dirigido a los genes de resistencia a los antibióticos presentes en plásmidos, elementos circulares de ADN que se replican dentro de las células bacterianas. El casete se propaga entre las poblaciones bacterianas mediante transferencia conyugal, un proceso similar al apareamiento, que aprovecha las conexiones intercelulares naturales para diseminar los componentes incapacitantes.

Los investigadores demostraron que el sistema pPro-MobV podía propagarse eficazmente a través de comunidades bacterianas, incluyendo biopelículas, que son notoriamente resistentes a la limpieza convencional y al tratamiento con antibióticos. Al insertar componentes CRISPR en genes de resistencia a antibióticos, el sistema inactivó estos elementos y restableció la sensibilidad a los fármacos. Los hallazgos, publicados en npj Antimicrobials and Resistance, demuestran que la tecnología puede funcionar en entornos bacterianos complejos.

El estudio también reveló que los bacteriófagos podrían transportar y distribuir componentes del sistema, lo que podría mejorar su alcance y eficacia. Dado que las biopelículas contribuyen a las infecciones persistentes, la capacidad de propagar elementos que inhiben la resistencia en estos entornos tiene importantes implicaciones clínicas. Esta tecnología podría contribuir al control de infecciones en centros sanitarios donde la resistencia a los antibióticos es prevalente.

Los investigadores prevén combinar la plataforma con bacteriófagos modificados genéticamente e incorporar medidas de seguridad como la deleción por homología para eliminar el casete si es necesario. El trabajo futuro se centrará en perfeccionar el sistema para su implementación práctica y evaluar su impacto más amplio en los ecosistemas microbianos.

“Con pPro-MobV, hemos trasladado el enfoque de impulso genético de los insectos a las bacterias como herramienta de ingeniería de poblaciones”, afirmó Ethan Bier, profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UC San Diego. “Con esta nueva tecnología basada en CRISPR, podemos tomar unas pocas células y liberarlas para neutralizar la RA en una gran población objetivo”.

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Universidad de California en San Diego