利用 CRISPR 基因編輯，可對付具抗藥性的金黃色葡萄球菌
金黃色葡萄球菌是一種在環境或人體都相當普遍存在的細菌，健康情況下並不會引發什麼嚴重症狀。但由於抗生素濫用，有些金黃色葡萄球菌的菌株已形成抗藥性，當免疫系統式微時，即使沒有傷口也可能受抗藥性金黃色葡萄球菌感染。如何對抗「超級細菌」一直是醫學界相當頭痛的難題。
最近，科學家研發一種對付抗生素耐藥性（antibiotic-resistance）金黃色葡萄球菌的新方法。利用微生物會互換基因來使自己變得更有害的天性，把細菌中帶有危險特徵的 DNA 片段去掉，轉而消滅細菌。
稱為致病島（pathogenicity islands）的 DNA 片段可在細菌菌株之間跳躍，引入使菌株更有害的毒素生成基因。所謂致病島是指微生物透過基因水平轉移獲得的一種基因組島（Genomic island），通常出現在動物和植物的病原體微生物基因組裡。致病島可以透過噬菌體（bacteriophage）、質體（Plasmid）或轉座子（Transposon）接合來達到基因轉移。因此，致病島能促進微生物進化。
科學家現在用小鼠能殺死金黃色葡萄球菌的基因取代毒素生成基因，來修飾致病島。研究人員在《自然─生物技術》（Nature Biotechnology）期刊說，如果這種方法適用於人類，它可以當作傳統抗生素的替代品，有朝一日可用來對付致命抗藥性葡萄球菌菌株。
科學家想到：若將 DNA 片段綁在一起，便可以容易進入細菌傳遞新的基因。研究人員將這些 DNA 包裹得像特洛伊木馬送進細菌中，再透過基因編輯工具 CRISPR/Cas9 在特定位置剪切 DNA，取代原本的毒素生成基因。
第一個實驗版本中，Cas9 切割葡萄球菌的 DNA 以殺死細菌。另一個版本，修飾過的 CRISPR/Cas9 不進行任何切割，而是透過 Cas9 與可控制葡萄球菌危險程度的基因結合，進而降低感染效果。
美國尚未批准無人機治療
研究人員測試這些載有 DNA 的包裹，它們在小鼠中被稱為「無人機」（drone），將這兩種版本個別注射到老鼠皮下時，均能阻止老鼠生成膿腫（abscess）。且接受第一個版本注射的小鼠（也就是被 Cas9 切割的葡萄球菌），儘管體腔內注入原先應造成死亡的金黃色葡萄球菌，這些小鼠仍免於一死。
所謂無人機治療（drone treatment）有點類似於噬菌體治療（phage therapy）。噬菌體是一種專門感染細菌的病毒，噬菌體療法被視為抗生素的替代品，患者被施予好幾種不同噬菌體，能用於對付具多重抗藥性的細菌。但到目前為止，這種療法還是一種實驗性治療，在美國尚未被批准使用，東歐則已很常見。
但紐約大學醫學院（New York University School of Medicine）的微生物學家、也是共同作者 Richard Novick 認為，無人機療法更簡單。「噬菌體若要殺死細菌，必須要在細胞內複製。但是對無人機，它所需做的就是表達一個關鍵基因，這便足以殺死細菌。」
維吉尼亞聯邦大學醫學院（Virginia Commonwealth University School of Medicine）微生物學家 Gail Christie 沒有參與這項研究，但他也表示：「這是一個能有效針對葡萄球菌治療的方法。」
然而，細菌的抗藥性可能仍是新方法需要面對的問題。有些在小鼠體內的細菌菌株對這兩種版本的處理都沒有反應，Novick 表示，如果無人機療法最終能發展到臨床，患者可能需接受好幾種不同方式靶向細菌的無人機。
下一步將測試該治療系統在其他由葡萄球菌引起的感染如肺炎（pneumonia），是否也有效。
（首圖為電子顯微鏡圖像，紫色球體為金黃色葡萄球菌，正被白血球攝入；來源：Flickr/NIAID CC BY 2.0）