Ученые открыли новый способ производства сложных антибиотиков с использованием редактирования генов. Это изменит способ получения новых лекарств, срочно необходимых для борьбы с устойчивостью к противомикробным препаратам и борьбы с будущими пандемиями.

Исследователи из Манчестерского университета открыли новый способ манипулирования ключевыми ферментами бактерий, которые проложат путь для нового поколения антибиотиков. Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, описывает, как метод редактирования генов CRISPR-Cas9 можно использовать для создания новых ферментов нерибосомальной пептидной синтетазы (NRPS), которые доставляют клинически важные антибиотики.

Микроорганизмы в нашей окружающей среде, такие как почвенные бактерии, развили NRPS, которые собирают строительные блоки (аминокислоты) в пептидные продукты. Часто они обладают сильной антибиотической активностью. Многие из терапевтически важных антибиотиков, используемых сегодня в клинике, получены из этих ферментов NRPS — например, пенициллин, ванкомицин и даптомицин. Проблема в том, что нерибосомальные пептидные антибиотики представляют собой очень сложные структуры. Производить их обычными химическими методами дорого и сложно.

Чтобы решить эту проблему, команда из Университета Манчестера использует редактирование генов для создания ферментов NRPS, обменивая домены, которые распознают различные строительные блоки аминокислот. Это приводит к появлению специальных «сборочных линий», которые могут доставлять новые пептидные продукты.

Инфекции, устойчивые к противомикробным препаратам, по оценкам, вызывают 700 000 смертей каждый год во всем мире. По прогнозам, к 2050 году это число вырастет до 10 млн, что обойдется мировой экономике в $100 трлн.