Biotechnological strategies to combat antibiotic resistance

This article aims to present the current state of knowledge on four major biotechnological antimicrobial strategies and to evaluate their potential clinical applications in the context of increasing antibiotic resistance.Approaches such as phage therapy, CRISPR-Cas9 gene editing, nanoparticles, and antimicrobial peptides (AMPs) may significantly contribute to limiting the spread of resistance genes.Particular attention is given to advances in genetic engineering that enable precise targeting and elimination of resistance determinants, as well as to the therapeutic potential of the microbiome.A literature review of studies published between 2010 and 2025 was conducted using the following keywords: antimicrobial resistance, phage therapy, CRISPR-Cas9, AMPs, and nanotechnology.Both review articles and original studies, including preclinical and clinical data, were considered.Phage therapy demonstrates high efficacy against antibiotic-resistant pathogens, particularly in the form of phage cocktails and genetically engineered phages.Antimicrobial peptides exhibit broad-spectrum activity and can be structurally optimized to improve stability and selectivity.CRISPR-Cas9 systems enable targeted elimination of resistance genes or direct disruption of pathogen genomes, while nanotechnology facilitates drug delivery, biofilm penetration, and bactericidal activity, particularly through metal-based nanoparticles.Notably, all approaches show potential for synergistic use with conventional antibiotics.Biotechnological treatment strategies may become a key component in combating antibiotic resistance.However, their clinical implementation requires further research, comprehensive safety evaluation, regulatory development, and integration into medical practice.Advances in these areas could significantly reduce the global burden of infectious diseases. StreszczenieCelem niniejszego artykułu jest przedstawienie aktualnego stanu wiedzy na temat czterech głównych biotechnologicznych strategii przeciwdrobnoustrojowych oraz ocena ich potencjalnych zastosowań klinicznych w kontekście narastającej oporności na antybiotyki.Metody takie jak terapia fagowa, edycja genów CRISPR-Cas9 czy zastosowanie nanocząsteczek i peptydów przeciwdrobnoustrojowych mogą znacząco przyczynić się do ograniczenia rozprzestrzeniania się genów oporności.Szczególną uwagę zwrócono na innowacje w inżynierii genetycznej, które pozwalają na precyzyjne niszczenie genów oporności, a także na wykorzystanie mikrobiomu jako potencjalnego narzędzia terapeutycznego.Przeprowadzono przegląd literatury naukowej opublikowanej w latach 2010-2025, przeszukując bazy danych za pomocą słów kluczowych: oporność na antybiotyki, terapia fagowa, CRISPR-Cas9, peptydy przeciwdrobnoustrojowe, nanotechnologia.Uwzględniono zarówno artykuły przeglądowe, jak i oryginalne badania obejmujące dane przedkliniczne i kliniczne.Terapia fagowa wykazuje wysoką skuteczność w zwalczaniu szczepów opornych na antybiotyki, zwłaszcza w postaci koktajli fagowych i fagów modyfikowanych genetycznie.Peptydy przeciwdrobnoustrojowe charakteryzują się szerokim spektrum działania i mogą być modyfikowane strukturalnie w celu zwiększenia stabilności i selektywności.Systemy CRISPR-Cas9 umożliwiają precyzyjną eliminację genów oporności lub zniszczenie genomu patogenu, a nanotechnologia umożliwia skuteczne dostarczanie leków, penetrację biofilmu i działanie bakteriobójcze poprzez nanocząstki metali.Wszystkie te metody wykazują potencjał synergii z antybiotykami.Biotechnologiczne strategie leczenia mogą w przyszłości stać się kluczowym elementem w walce z opornością na antybiotyki.Ich wdrożenie wymaga dalszych badań klinicznych, oceny bezpieczeństwa, opracowania ram prawnych i integracji z praktyką medyczną.Postęp w tych obszarach mógłby znacząco zmniejszyć globalne obciążenie chorobami zakaźnymi.