用噬菌体绞杀“超级细菌”

晓说

抗生素在控制细菌性传染病上立下了汗马功劳，但它们同时也是催生“超级细菌”（superbug）的催化剂。所谓超级细菌，就是那些生长繁殖不受特定抗生素抑制的特殊细菌，这些细菌中要么含有某种抗生素抗性基因编码质粒，如甲氧西林抗性金黄色葡萄球菌（MRSA）的NDM-1以及碳青霉烯抗性肠杆菌科细菌（CRE），要么携带某种抗生素抗性突变基因，如喹诺啉（沙星类）抗性的出血性大肠杆菌SHV-18基因。

对于上述超级细菌，最有效的抑杀方式是避免使用同类抗生素，而换用其他抗生素。最近，美国麻省理工学院的科学家想出了一条妙计，他们不用任何抗生素，而是以细菌的天敌——噬菌体来绞杀超级细菌，这正如农业上利用白僵菌防治玉米螟那样。

细菌中普遍存在“成簇规律间隔的短回文重复”（CRISPR）编辑系统，可以用来抵御噬菌体的入侵和寄生，因而被形象地称为细菌的“免疫系统”。由于CRISPR与噬菌体DNA同源，因而可以互补配对，从而被细菌的“手术刀”——Cas9蛋白识别并被切割，结果使噬菌体不能感染细菌。

为了利用CRISPR-Cas9系统，研究人员设计了两种载运体，一种是携带CRISPR质粒的基因工程细菌，还有一个是可以感染细菌并注入CRISPR的噬菌体颗粒。当他们把两种运载体分别导入含NDM-1基因的超级细菌后，可以通过碱基互补找到NDM-1基因所在的未知，从而让细菌的Cas9切割NDM-1基因，结果发现该法杀菌率高达99%！

聪明的读者大概想到了，这个方法并不是让天然噬菌体来杀死细菌，而是利用细菌抑制噬菌体感染的原理让细菌“自杀”，只不过是利用基因工程细菌和噬菌体把CRISPR引入到部分菌体中，并传播至整个细菌群体。目前已在大蜡螟中完成了活体杀菌试验，下一步将在小鼠中评价其杀菌效果。不过，这种技术何时用于人体还有待时日，可能的方式是通过益生菌引入肠道。