Viimase uue antibiootikumide klassi leidmisest on möödas pea 30 aastat. Juba käibel olevate antibiootikumide liigne ja mõnikord ka mittesihtotstarbeline on samal ajal viinud ühe laieneva antibiootiumresistentsuseni, mis need sisuliselt kasutuks muudavad. Osad bakterite seas levima hakanud geenid võimaldavad bakteritel näiteks antibiootikumide toimeaineid rakust välja pumbata, mil teised muudavad need rakuväliselt kasutuks.

Resistentsed bakteritüved saavad tahtmatult kasulikke geene plasmiidide vahendusel jagada ka teiste bakteritega. Nii võivad halvima sündmustekäigu korral enam kui 70 aastat hõlpsasti ravitavad olnud bakteriaalsed nakkused tulevikus taas surmavaks osutuda. Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi teadlased näevad ühe lahendusena bakterite immuunsüsteemi nende endi vastu pööramist.

Bakteri immuunsüsteemi alustalaks on CRISPR-Cas9'ks nimetatav süsteem. Bakteri genoomist võib leida seda varasemalt nakatada üritanud viiruste pärilikkusaine lõike, mille alusel sünteesitakse sellele vastav RNA lõik. Viimane käitub justkui tagaotsimiskuulutusena, mille alusel Cas9 sihtmärgi ära tunneb ja kahjutuks muudab. Viimastel aastatel on teadlased õppinud sama järjestust endale sobivalt muutma ja kasutanud seda võimsa genoomi redigeerimise süsteemina. Näiteks on suudetud sellega HI-viiruse pärilikkusaine nakatunud rakkude genoomist välja lõigata.

Sama tehnikat kasutades suutis Timothy Lu töörühm luua süsteemi, mis kolibakteritele resistentsuse andvaid geene nende genoomist välja lõikas ja sellega nad taas haavatavaks muutis.

Põhiliseks probleemiks oli aga CRISPR geenide bakteritesse toimetamine. Töörühm lõi selleks kaks lahendust. Neist esimene hõlmas bakteriofaage. Viirusi, mis juba teada-tuntult baktereid nakatavad. Lu bakteriofaagid toimetasid neisse aga nende endi geenide asemel CRISPR-süsteemi. Lisaks sundisid teadlased baktereid oma plasmiididesse sama CRISPR-süsteemi lisama. Juhul, kui teised bakterid muudetud plasmiidid keskkonnast üles korjavad, eemaldatakse kasulikud geenid ka nende genoomist.

Lu testis tööriistu katseklaasis ja leidis, et selle abil sai hävitada 98 protsenti resistentsetest kolibakteritest. Samuti katsetas ta seda kolleegidega koliviirusega nakatunud leediklaste usside peal ja märkasid, et see parandas tõepoolest nende šansse nakkus tagasi lüüa. Töörühm plaanib järgmisena liikuda hiiremudelite juurde. Esimeste inimkatseteni kulub aga hinnanguliselt veel paar aastat.

Uurimus ilmus ajakirjas Nature Biotechnology.