抗生素耐药性近年来持续加速，已成为全球健康危机，预计到2050年将导致全球每年超1000万人死亡。耐药细菌已知在医院环境、污水处理区域、畜牧场及鱼类养殖场中大量滋生。
加州大学圣地亚哥分校（UCSD）在《npj抗微生物与耐药性》期刊发表的新研究《类接合基因驱动系统高效抑制细菌种群中的抗生素耐药性》中，开发出一种新型CRISPR技术工具，可从细菌种群中清除抗生素耐药元件。这种名为pPro-MobV的"主动遗传学（Pro-AG）"工具是第二代技术，原理类似于目前应用于昆虫种群的基因驱动系统——后者通过阻断疟疾寄生虫等有害特性传播来控制疾病。
"通过pPro-MobV，我们将基因驱动理念从昆虫拓展至细菌，作为一种种群工程工具，"UCSD细胞与发育生物学系杰出教授、该研究通讯作者伊桑·比尔博士表示，"借助这种新型CRISPR技术，我们仅需少量细胞即可中和大规模目标种群中的抗生素耐药性。"
2019年，比尔实验室曾与UCSD医学院杰出教授维克多·尼泽特博士合作开发初代Pro-AG概念：通过在细菌基因组间引入并复制遗传盒，使耐药组分失活。该遗传盒可精准定位耐药基因，恢复细菌对抗生素治疗的敏感性。
在新研究中，比尔团队开发出通过接合转移传播耐药CRISPR遗传盒组件的系统。实验表明，这种新一代pPro-MobV系统能利用细菌自然形成的细胞间交配通道，扩散关键失活元件。该过程在细菌生物膜中得到验证——这类微生物群落可污染各类表面，且常规清洁方法难以清除。生物膜构成多数导致重症感染的病灶，因其形成的保护层阻碍抗生素渗透。该技术在医疗环境、环境修复及微生物组工程领域具有应用潜力。
比尔指出，生物膜环境对抗击抗生素耐药性尤为重要，因这是临床及封闭环境（如水产养殖池和污水处理厂）中最难攻克的细菌生长形态。
研究人员还发现，该活性遗传系统的组件可由噬菌体（感染细菌的病毒）携带递送。团队设想将pPro-MobV元件与工程化噬菌体病毒联合部署。此外，该遗传平台可整合基于同源的删除机制作为安全措施，按需移除基因盒。
"据我所知，这项技术是少数能主动逆转抗生素耐药基因扩散、而非仅减缓或应对扩散的方式之一，"UCSD生态学、行为与进化系教授、该研究合著者贾斯汀·迈耶博士表示。
（图片：Inner Verse/Getty Images 提供的耐药细菌图）
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