CRICON-plasmidisysteemin siirtyminen kliinisiin ESBL-bakteerikantoihin - Vacker, Sanna; Maja, Anni; Lintilä, Emilia (2021)
Bakteerit ovat kehittäneet useita erilaisia mekanismeja, joiden avulla ne voivat suojautua antibiootteja ja muita toksisia yhdisteitä vastaan. Tähän tarkoitukseen toimiva keino on vieraan DNA:n hankinta horisontaalisen geeninsiirron avulla, ja myös antibioottiresistenssigeenit leviävät tehokkaasti esimerkiksi konjugatiivisten plasmidien mukana. ESBL (engl. extended spectrum beta-lactamase) -bakteerit kykenevät tuottamaan betalaktamaasi-entsyymejä, jotka hajottavat useita erilaisia bakteeri-infektioiden hoitoon käytettyjä betalaktaamiantibiootteja, minkä vuoksi ne ovat suuri ongelma terveydenhuollolle. CRICON on kahden plasmidin muodostama, konjugaation avulla liikkuva CRISPR-Cas9 -plasmidisysteemi, joka voidaan ohjelmoida sekvenssispesifisesti katkaisemaan antibioottiresistenssi- kuten ESBL-geenejä. Sen on aiemmin tutkittu poistavan tehokkaasti betalaktamaasigeenejä bakteeripopulaatioista, kun kohteena käytetään, Escherichia coli -laboratoriokantoja. Ei kuitenkaan tiedetä, kuinka hyvin se soveltuu antibioottiresistenssigeenien poistamiseen luonnollisista bakteeri-isolaateista. Tämän tutkimuksen tarkoituksena olikin selvittää, kuinka tehokkaasti CRICON siirtyy E. coli -bakteerista kliinisiin ulostenäytteistä eristettyihin ESBLbakteerikantoihin ja millaiset geneettiset tekijät vastaanottajabakteerissa siihen vaikuttavat. CRICON-systeemin siirtymistä tutkittiin konjugaatiokasvatuksilla, joissa CRICON-transkonjugantit selektoitiin antibioottivalinnan avulla. Lopuksi tutkittiin myös millaiset geneettiset tekijät vastaanottavassa ESBL-bakteerissa mahdollisesti vaikuttavat CRICON-systeemin leviämistehokkuuteen. CRICONsysteemi onnistuttiin siirtämään useaan ESBL-kantaan, joiden joukossa oli usea E. coli -kanta, kaksi Klebsiella pneumoniae -kantaa ja yksi Proteus hauseri -kanta. Tutkimuksen perusteella näytti myös siltä, että usean plasmidin esiintyminen kohdebakteerissa heikensi CRICON-systeemin siirtymistä. Tutkimuksen tuloksia voidaan tulevaisuudessa käyttää CRICON-systeemin kehittämiseen ESBLbakteerien poistamiseksi suolistomikrobiomista.