Naukowcy odkryli, że bakterie uśmiercają wirusy

Naukowcy odkryli, że bakterie uśmiercają wirusy

Naukowcy odkryli nieznaną wcześniej wersję systemu CRISPR, dzięki której bakterie uśmiercają wirusy a tym samym hamują rozwój infekcji. Do tej pory znano jedynie system, który chroni bakterie przed atakującymi ją wirusami.

.Biochemicy z Utah State University, w dwóch pracach naukowych – opublikowanych na łamach „Nature” – opisali nieznany wcześniej rodzaj systemu CRISPR, czyli systemu stosowanego przez bakterie do obrony przed atakującymi je wirusami. 

Wersja znana do tej pory tnie – i w ten sposób niszczy fragmenty DNA wirusa (faga), atakującego bakterię. Odkryty wariant także przecina ściśle wybrane odcinki DNA, wskutek tego założona bakteria zostaje unieszkodliwiona. Proces ten hamuje rozprzestrzenianie się infekcji.

„W tym systemie, nazwanym Cas12a2, widzimy strukturę i funkcję, której wcześniej nie obserwowano w żadnym systemie CRISPR – podkreśla prof. Ryan Jackson autor odkrycia. – Nad wynikami przedstawionymi w »Nature« pracowaliśmy prawie sześć lat” – przekazał badacz.

Zdolność CRISPR do cięcia DNA jest w ostatnich latach intensywnie badana i wykorzystywana do manipulacji genetycznych. Za rozwój tej metody, w 2020 roku Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna otrzymały Nagrodę Nobla. W nowo odkrytym systemie badacze również widzą ogromne możliwości. „Jeśli Cas12a2 można będzie wykorzystać do wyszukiwania i niszczenia komórek na poziomie genetycznym, terapeutyczny potencjał tej metody jest potężny” – stwierdza prof. Jackson. Naukowcy mówią m.in. o diagnostyce i leczeniu chorób genetycznych.

„Na razie tylko zarysowaliśmy powierzchnię tematu, ale według nas poznanie Cas12a2 może doprowadzić do nowych, opartych na CRISPR technologii, które przyniosą ogromne korzyści społeczeństwu” – podkreśla ekspert.

Pionierskie badania o mikroorganizmach

.Podobnym przełomowym odkryciem w medycynie było zapisanie sekwencji genomu wirusa SARS-CoV-2 i zakodowanie białka otoczki wirusa w krótkim fragmencie mRNA, umieszczonym później w szczepionce. Tak powstała szczepionka mRNA.

„Tradycyjne szczepionki zawierają osłabione (atenuowane) wirusy, pofragmentowane nieaktywne wirusy lub wręcz ich pojedyncze białka. W przypadku szczepionki mRNA dostarczamy organizmowi instrukcję, dzięki której sam wytworzy jedno z wirusowych białek” – pisał na łamach Wszystko co Najważniejsze biolog molekularny Piotr GERLACH.

Jak wskazał naukowiec, wyprodukowanie szczepionki było pionierskie, jednak technologia ta potrzebuje jeszcze lat badań, aby mogła ratować życie w walce chorobami – nie tylko z koronawirusem.

„Jeśli to takie proste i skuteczne, to dlaczego szczepionek w technologii mRNA nie mamy już od dawna? Głównymi problemami pozostawały: niska trwałość i bardzo krótki „czas życia” samego mRNA, podatnego na degradację przez enzymy obecne w naszym ciele; niedostateczna czystość i jednorodność preparatów RNA, prowadząca do wzbudzania przez nie niepożądanej odpowiedzi wrodzonego układu immunologicznego; jak również niedoskonała technologia wydajnego dostarczania mRNA do wnętrza komórki” – tłumaczył Piotr GERLACH.

Jak jednak wskazał biolog, jego zdaniem „na pewno niebawem zostaną rozpoczęte prace nad projektami kolejnych szczepionek mRNA, wycelowanych w najbardziej niebezpieczne wirusy”.

PAP/Marek Matacz/Wszystko co Najważniejsze/KR

Materiał chroniony prawem autorskim. Dalsze rozpowszechnianie wyłącznie za zgodą wydawcy. 6 stycznia 2023