Pesquisadores desenvolvem probiótico de levedura modificado para o tratamento de doenças inflamatórias intestinais

O mundo dos micróbios que vivem no intestino humano pode ter efeitos de longo alcance na saúde humana. Múltiplas doenças, incluindo doença inflamatória intestinal (IBD), estão ligados ao equilíbrio desses micróbios, sugerindo que restaurar o equilíbrio correto pode ajudar a tratar doenças. Muitos probióticos - leveduras vivas ou bactérias - que estão atualmente no mercado foram otimizados por meio da evolução no contexto de um intestino saudável. Contudo, a fim de tratar doenças complexas, como IBD, um probiótico precisaria servir a muitas funções, incluindo a capacidade de desligar a inflamação, reverter o dano e restaurar o microbioma intestinal.

Dadas todas essas necessidades, pesquisadores do Brigham and Women's Hospital desenvolveram um probiótico "planejado" - uma levedura cuidadosamente projetada que pode induzir vários efeitos no tratamento da DII. Os resultados pré-clínicos de seu trabalho são publicados em Nature Medicine .

Pegamos o fermento - o mesmo que é usado para fazer cerveja - e demos a ele a capacidade de detectar a inflamação e secretar uma molécula antiinflamatória. Chamamos essa nova plataforma de 'Y-bots' (robôs de levedura) e vemos o potencial aqui para o desenvolvimento de terapêuticas que podem tratar doenças do tecido intestinal e muito mais. "

Francisco Quintana, PhD, autor correspondente, investigador, Ann Romney Center for Neurologic Diseases, Hospital Brigham and Women's

Pesquisas anteriores do laboratório Quintana ajudaram a iluminar a conexão entre o intestino e as doenças que afetam o cérebro, sugerindo aplicações potenciais para probióticos de engenharia além do IBD.

Quintana e colegas desenvolveram seu probiótico usando Saccharomyces cerevisiae, uma espécie de levedura usada na vinificação, assar e fabricar cerveja. Usando a tecnologia de edição de genes CRISPR / Cas9, os pesquisadores introduziram elementos genéticos que podem detectar a inflamação e responder a ela secretando uma enzima que pode degradar uma molécula-chave envolvida na inflamação. A levedura modificada pode secretar diferentes níveis de enzima, dependendo de quanto do sinal inflamatório está presente em um local no intestino. Isso significa que o probiótico pode ter uma resposta altamente localizada à inflamação. Em ratos, a levedura modificada suprimiu com sucesso a inflamação intestinal, fibrose reduzida e restaurado um microbioma intestinal equilibrado.

Para trazer esta nova plataforma terapêutica para lidar com IBD e outras doenças em humanos, Quintana e colegas precisarão realizar estudos de segurança. Eles também planejam refinar ainda mais e testar a levedura projetada para ver se eles podem acelerar o reparo do tecido. Além do IBD, a equipe planeja investigar o uso de probióticos projetados para tratar um efeito colateral comum da imunoterapia contra o câncer, colite.

"Queremos usar as ferramentas da biologia sintética para projetar o que pode ser encontrado na natureza, "disse Quintana." Pela engenharia de probióticos, nosso objetivo é criar mais personalizado, medicamentos localizados e altamente controlados para o tratamento de doenças do intestino e além. "

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