Исследователи разрабатывают дрожжевой пробиотик для лечения воспалительного заболевания кишечника.

Мир микробов, обитающих в кишечнике человека, может иметь далеко идущие последствия для здоровья человека. Множественные заболевания, включая воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), связаны с балансом этих микробов, предполагая, что восстановление правильного баланса может помочь в лечении болезней. Многие пробиотики - живые дрожжи или бактерии - которые в настоящее время представлены на рынке, были оптимизированы путем эволюции в контексте здорового кишечника. Тем не мение, для лечения сложных заболеваний, таких как ВЗК, пробиотик должен выполнять множество функций, в том числе способность снимать воспаление, обратить вспять повреждения и восстановить микробиом кишечника.

Учитывая все эти потребности, Исследователи из Бригама и женской больницы разработали «дизайнерский» пробиотик - тщательно разработанные дрожжи, которые могут вызывать множество эффектов при лечении ВЗК. Доклинические результаты их работы опубликованы в Природа Медицина .

<цитата>

Мы взяли дрожжи - те самые дрожжи, которые используются для производства пива - и дали им способность ощущать воспаление и выделять противовоспалительную молекулу. Мы называем эту новую платформу «Y-ботами» (дрожжевые роботы) и видим здесь потенциал для разработки терапевтических средств, которые могут лечить заболевания кишечной ткани и многое другое ».

Франсиско Кинтана, Кандидат наук, автор-корреспондент, следователь Центр неврологических заболеваний имени Анны Ромни, Бригам и женская больница

Предыдущие исследования лаборатории Кинтаны помогли выявить связь между кишечником и заболеваниями, поражающими мозг, предлагая потенциальные приложения для инженерных пробиотиков помимо ВЗК.

Кинтана и его коллеги разработали свой пробиотик, используя Saccharomyces cerevisiae, разновидность дрожжей, используемых в виноделии, выпечка и заваривание. Используя технологию редактирования генов CRISPR / Cas9, исследователи ввели генетические элементы, которые могут ощущать воспаление и реагировать на него, выделяя фермент, который может разрушать ключевую молекулу, участвующую в воспалении. Сконструированные дрожжи могут выделять разные уровни ферментов, в зависимости от того, какая часть воспалительного сигнала присутствует в кишечнике. Это означает, что пробиотик может иметь сильно локализованный ответ на воспаление. У мышей сконструированные дрожжи успешно подавили воспаление кишечника, уменьшил фиброз и восстановил сбалансированный микробиом кишечника.

Чтобы использовать эту новую терапевтическую платформу для лечения ВЗК и других заболеваний у людей, Кинтане и его коллегам потребуется провести исследования безопасности. Они также планируют доработать и протестировать модифицированные дрожжи, чтобы увидеть, могут ли они ускорить восстановление тканей. Помимо ВЗК, команда планирует изучить использование искусственно созданных пробиотиков для лечения распространенного побочного эффекта иммунотерапии рака, колит.

"Мы хотим использовать инструменты синтетической биологии для разработки того, что можно найти в природе, - сказал Кинтана. - Создав пробиотики, наша цель - создавать более персонализированные, локализованные и строго контролируемые препараты для лечения заболеваний кишечника и не только ».

• Белок соединительной ткани способствует иммунным ответам, борющимся с бактериальными инфекциями.
• Могут ли противовирусные соединения, полученные из микроводорослей, бороться с SARS-CoV-2 и другими вирусами?