抗生素抗性（AR）近年来持续加速，被视为全球健康危机之一。随着致病细菌不断演化出逃避多种药物治疗的机制，“超级细菌”数量增加。有研究预计，到2050年全球每年相关死亡人数可能超过1000万。

为应对这一紧迫威胁，科研人员正探索新技术手段，尤其针对在医院环境、污水处理区域、畜牧场及鱼类养殖场等场景中更易繁盛的抗生素抗性细菌。加州大学圣地亚哥分校（UC San Diego）研究团队近日公布一项基于CRISPR的遗传学工具，旨在从细菌群体中去除或禁用抗生素抗性元素。

据介绍，该校生物科学学院Ethan Bier教授与Justin Meyer教授团队合作，开发了一种名为pPro-MobV的第二代“主动遗传学”（Pro-Active Genetics，Pro-AG）工具。研究人员将其描述为借鉴“基因驱动”思路的群体工程方法：通过让少量携带特定遗传组件的细菌在群体中扩散关键失活元素，从而在更大范围内中和目标群体的抗生素抗性。

Bier表示，pPro-MobV将基因驱动理念从昆虫研究拓展至细菌体系，并作为一种群体层面的工程工具使用；借助CRISPR技术，可从少数细胞出发，逐步在大规模目标群体中实现对抗生素抗性成分的中和。

研究团队回顾称，2019年Bier实验室曾与该校医学院Victor Nizet教授团队合作提出最初的Pro-AG概念：将一个“遗传盒”导入并在细菌基因组间复制，使抗生素抗性成分失活。该遗传盒会自我插入携带在质粒上的抗生素抗性基因中。质粒为细胞内可复制的环状DNA，研究人员称该过程可使细菌恢复对抗生素治疗的敏感性。

在上述工作基础上，研究人员进一步开发了可通过接合转移传播的后续系统，使抗生素CRISPR遗传盒组件能够在细菌之间扩散。研究团队在《自然》旗下期刊《npj Antimicrobials and Resistance》发表的论文中称，pPro-MobV系统可利用细菌细胞间自然形成的“交配通道”传递关键失活元素，并在细菌生物膜中验证了该过程的有效性。

研究人员指出，生物膜是由微生物构成的群落，可污染多种表面，且在常规清洁方式下难以去除。生物膜还与疾病传播相关，并被认为是多种严重感染形成的重要因素之一，因为其形成的保护层会降低抗生素渗透，从而帮助细菌抵抗药物。研究团队认为，该技术在医疗环境、环境修复以及微生物组工程等方向具有潜在应用价值。

Bier表示，在抗击抗生素抗性过程中，生物膜环境尤为关键，因为在临床或封闭环境（如水产养殖池塘、污水处理厂）中，生物膜是最具挑战性的细菌生长形态之一。他同时提到，若能减少抗性从动物向人类的传播，可能对整体抗生素抗性问题产生重要影响，并称有估计认为约一半的抗性来自环境。

此外，研究人员还报告称，主动遗传系统的组件可由噬菌体携带并传递。噬菌体是细菌的病毒性“竞争对手”，目前也被用于设计对抗抗生素抗性的方法，例如通过规避细菌防御并将破坏性因子导入细胞。研究团队设想，pPro-MobV元素可与此类工程化噬菌体协同使用。该平台还可整合一种高效的同源性删除过程，作为安全措施，在需要时移除遗传盒。

Meyer表示，据其所知，这项技术属于少数能够主动逆转抗生素抗性基因传播的方法之一，而不仅是减缓或被动应对其扩散。