Published March 18, 2022 | Version v1
Publication Open

CRISPR-Cas9 approach confirms Calcineurin-responsive zinc finger 1 (Crz1) transcription factor as a promising therapeutic target in echinocandin-resistant Candida glabrata

Creators

  • 1. Nantes Université
  • 2. Pontificia Universidad Javeriana
  • 3. Instituto Ramón y Cajal de Investigación Sanitaria
  • 4. Universidad Complutense de Madrid

Description

Invasive fungal infections, which kill more than 1.6 million patients each year worldwide, are difficult to treat due to the limited number of antifungal drugs (azoles, echinocandins, and polyenes) and the emergence of antifungal resistance. The transcription factor Crz1, a key regulator of cellular stress responses and virulence, is an attractive therapeutic target because this protein is absent in human cells. Here, we used a CRISPR-Cas9 approach to generate isogenic crz1Δ strains in two clinical isolates of caspofungin-resistant C. glabrata to analyze the role of this transcription factor in susceptibility to echinocandins, stress tolerance, biofilm formation, and pathogenicity in both non-vertebrate (Galleria mellonella) and vertebrate (mice) models of candidiasis. In these clinical isolates, CRZ1 disruption restores the susceptibility to echinocandins in both in vitro and in vivo models, and affects their oxidative stress response, biofilm formation, cell size, and pathogenicity. These results strongly suggest that Crz1 inhibitors may play an important role in the development of novel therapeutic agents against fungal infections considering the emergence of antifungal resistance and the low number of available antifungal drugs.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يصعب علاج الالتهابات الفطرية الغازية، التي تقتل أكثر من 1.6 مليون مريض كل عام في جميع أنحاء العالم، بسبب العدد المحدود من الأدوية المضادة للفطريات (الآزول، والكاندينات الشوكية، والبولين) وظهور مقاومة للفطريات. عامل النسخ Crz1، وهو منظم رئيسي لاستجابات الإجهاد الخلوي والفوعة، هو هدف علاجي جذاب لأن هذا البروتين غير موجود في الخلايا البشرية. هنا، استخدمنا نهج CRISPR - Cas9 لتوليد سلالات crz1 Δ متماثلة المنشأ في عزلتين سريريتين من C. glabrata المقاوم للكسبوفونجين لتحليل دور عامل النسخ هذا في الحساسية ل echinocandins، وتحمل الإجهاد، وتشكيل الأغشية الحيوية، والإمراض في كل من النماذج غير الفقارية (Galleria mellonella) والفقاريات (الفئران) لداء المبيضات. في هذه العزلات السريرية، يعيد اضطراب CRZ1 القابلية للإصابة بـ echinocandins في كل من النماذج المختبرية والحيوية، ويؤثر على استجابة الإجهاد التأكسدي، وتكوين الأغشية الحيوية، وحجم الخلية، والإمراض. تشير هذه النتائج بقوة إلى أن مثبطات Crz1 قد تلعب دورًا مهمًا في تطوير عوامل علاجية جديدة ضد الالتهابات الفطرية مع الأخذ في الاعتبار ظهور مقاومة مضادة للفطريات وانخفاض عدد الأدوية المضادة للفطريات المتاحة.

Translated Description (French)

Les infections fongiques invasives, qui tuent plus de 1,6 million de patients chaque année dans le monde, sont difficiles à traiter en raison du nombre limité de médicaments antifongiques (azoles, échinocandines et polyènes) et de l'émergence d'une résistance antifongique. Le facteur de transcription Crz1, un régulateur clé des réponses au stress cellulaire et de la virulence, est une cible thérapeutique attrayante car cette protéine est absente des cellules humaines. Ici, nous avons utilisé une approche CRISPR-Cas9 pour générer des souches isogéniques de crz1Δ dans deux isolats cliniques de C. glabrata résistant à la caspofungine pour analyser le rôle de ce facteur de transcription dans la sensibilité aux échinocandines, la tolérance au stress, la formation de biofilm et la pathogénicité dans les modèles de candidose non vertébrés (Galleria mellonella) et vertébrés (souris). Dans ces isolats cliniques, la disruption de CRZ1 restaure la sensibilité aux échinocandines dans les modèles in vitro et in vivo, et affecte leur réponse au stress oxydatif, la formation de biofilm, la taille des cellules et leur pathogénicité. Ces résultats suggèrent fortement que les inhibiteurs de Crz1 peuvent jouer un rôle important dans le développement de nouveaux agents thérapeutiques contre les infections fongiques compte tenu de l'émergence d'une résistance antifongique et du faible nombre de médicaments antifongiques disponibles.

Translated Description (Spanish)

Las infecciones fúngicas invasivas, que matan a más de 1,6 millones de pacientes cada año en todo el mundo, son difíciles de tratar debido al número limitado de fármacos antifúngicos (azoles, equinocandinas y polienos) y a la aparición de resistencia antifúngica. El factor de transcripción Crz1, un regulador clave de las respuestas celulares al estrés y la virulencia, es un objetivo terapéutico atractivo porque esta proteína está ausente en las células humanas. Aquí, utilizamos un enfoque CRISPR-Cas9 para generar cepas isogénicas de crz1Δ en dos aislados clínicos de C. glabrata resistente a caspofungina para analizar el papel de este factor de transcripción en la susceptibilidad a las equinocandinas, la tolerancia al estrés, la formación de biopelículas y la patogenicidad en modelos de candidiasis tanto de no vertebrados (Galleria mellonella) como de vertebrados (ratones). En estos aislados clínicos, la interrupción de CRZ1 restaura la susceptibilidad a las equinocandinas tanto en modelos in vitro como in vivo, y afecta su respuesta al estrés oxidativo, la formación de biopelículas, el tamaño celular y la patogenicidad. Estos resultados sugieren fuertemente que los inhibidores de Crz1 pueden desempeñar un papel importante en el desarrollo de nuevos agentes terapéuticos contra las infecciones fúngicas teniendo en cuenta la aparición de resistencia antifúngica y el bajo número de fármacos antifúngicos disponibles.

Files

journal.pone.0265777&type=printable.pdf

Files (2.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a691957bf0f55f60fd2931cfa09201ea
2.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يؤكد نهج CRISPR - Cas9 أن عامل نسخ إصبع الزنك 1 (Crz1) المستجيب للكالسينورين كهدف علاجي واعد في Candida glabrata المقاومة للإشينوكاندين
Translated title (French)
L'approche CRISPR-Cas9 confirme que le facteur de transcription à doigt de zinc 1 (Crz1) sensible à la calcineurine est une cible thérapeutique prometteuse dans le Candida glabrata résistant à l'échinocandine
Translated title (Spanish)
El enfoque CRISPR-Cas9 confirma el factor de transcripción del dedo de zinc 1 (Crz1) sensible a la calcineurina como un objetivo terapéutico prometedor en Candida glabrata resistente a la equinocandina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4220834332
DOI
10.1371/journal.pone.0265777

Is supplement to
https://openalex.org/W3049451044 (Other)
https://openalex.org/W2219805094 (Other)
https://openalex.org/W2138883531 (Other)
https://openalex.org/W2099951777 (Other)
https://openalex.org/W2079874851 (Other)
https://openalex.org/W2072639782 (Other)
https://openalex.org/W2036762650 (Other)
https://openalex.org/W2024537462 (Other)
https://openalex.org/W2000115360 (Other)
https://openalex.org/W180752962 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Colombia

References

  • https://openalex.org/W1012205537
  • https://openalex.org/W1128664165
  • https://openalex.org/W141500025
  • https://openalex.org/W1512191941
  • https://openalex.org/W1536938921
  • https://openalex.org/W1557800963
  • https://openalex.org/W1937096033
  • https://openalex.org/W1960109612
  • https://openalex.org/W1974131997
  • https://openalex.org/W1977436069
  • https://openalex.org/W1983237784
  • https://openalex.org/W1984504012
  • https://openalex.org/W1994590215
  • https://openalex.org/W1995932180
  • https://openalex.org/W1997918227
  • https://openalex.org/W1999559697
  • https://openalex.org/W2000200558
  • https://openalex.org/W2016005076
  • https://openalex.org/W2019892034
  • https://openalex.org/W2027042287
  • https://openalex.org/W2045507047
  • https://openalex.org/W2051118472
  • https://openalex.org/W2052366943
  • https://openalex.org/W2061995033
  • https://openalex.org/W2087273774
  • https://openalex.org/W2097957919
  • https://openalex.org/W2100885613
  • https://openalex.org/W2106031809
  • https://openalex.org/W2106090528
  • https://openalex.org/W2107169184
  • https://openalex.org/W2107279761
  • https://openalex.org/W2113018440
  • https://openalex.org/W2114409750
  • https://openalex.org/W2116145373
  • https://openalex.org/W2118355092
  • https://openalex.org/W2121844728
  • https://openalex.org/W2129029003
  • https://openalex.org/W2129770809
  • https://openalex.org/W2132691039
  • https://openalex.org/W2134122507
  • https://openalex.org/W2134977252
  • https://openalex.org/W2137648512
  • https://openalex.org/W2146779308
  • https://openalex.org/W2151225364
  • https://openalex.org/W2152422585
  • https://openalex.org/W2153344788
  • https://openalex.org/W2154085372
  • https://openalex.org/W2155403267
  • https://openalex.org/W2157937554
  • https://openalex.org/W2161971164
  • https://openalex.org/W2164118725
  • https://openalex.org/W2216117396
  • https://openalex.org/W2231020609
  • https://openalex.org/W2270336197
  • https://openalex.org/W2467089962
  • https://openalex.org/W2539183997
  • https://openalex.org/W2564635582
  • https://openalex.org/W2565920990
  • https://openalex.org/W2592604332
  • https://openalex.org/W2607262276
  • https://openalex.org/W2625675304
  • https://openalex.org/W2731961272
  • https://openalex.org/W2736147055
  • https://openalex.org/W2746722023
  • https://openalex.org/W2767031614
  • https://openalex.org/W2782394839
  • https://openalex.org/W2802860499
  • https://openalex.org/W2896091232
  • https://openalex.org/W2955116219
  • https://openalex.org/W2956222167
  • https://openalex.org/W2969793901
  • https://openalex.org/W2980579047
  • https://openalex.org/W2999910767
  • https://openalex.org/W3002763297
  • https://openalex.org/W3006026588
  • https://openalex.org/W3037899053
  • https://openalex.org/W4200334417
  • https://openalex.org/W4211178015
  • https://openalex.org/W4253425744
  • https://openalex.org/W928670750
  • https://openalex.org/W97104275