Vedci vyvíjajú kvasinkové probiotikum upravené na liečbu zápalových ochorení čriev

Svet mikróbov žijúcich v ľudských črevách môže mať ďalekosiahle účinky na ľudské zdravie. Mnohopočetné choroby, vrátane zápalového ochorenia čriev (IBD), sú viazané na rovnováhu týchto mikróbov, naznačuje, že obnovenie správnej rovnováhy by mohlo pomôcť pri liečbe chorôb. Mnoho probiotík - živých kvasiniek alebo baktérií -, ktoré sú v súčasnej dobe na trhu, bolo optimalizovaných prostredníctvom evolúcie v kontexte zdravého čreva. Avšak, na liečbu komplexných chorôb, ako je IBD, probiotikum by malo plniť mnoho funkcií, vrátane schopnosti vypnúť zápal, zvrátiť poškodenie a obnoviť črevný mikrobióm.

Vzhľadom na všetky tieto potreby vedci z Brigham a ženskej nemocnice vyvinuli „dizajnérske“ probiotikum - premyslené kvasinky, ktoré môžu pri liečbe IBD vyvolať mnohopočetné efekty. Predklinické výsledky ich práce sú uverejnené v Prírodná medicína .

Vzali sme droždie-presne tie kvasinky, ktoré sa používajú na výrobu piva-a dali sme mu schopnosť cítiť zápal a vylučovať protizápalovú molekulu. Túto novú platformu nazývame „Y-bots“ (kvasinkové roboty) a vidíme tu potenciál pre rozvoj terapeutík, ktoré môžu liečiť choroby črevného tkaniva a ďalšie. "

Francisco Quintana, PhD., zodpovedajúci Autor, vyšetrovateľ, Centrum pre neurologické choroby v Ann Romney, Brigham a ženská nemocnica

Predchádzajúci výskum z laboratória Quintana pomohol objasniť spojenie medzi črevom a chorobami, ktoré postihujú mozog, navrhovanie potenciálnych aplikácií pre inžinierske probiotiká nad rámec IBD.

Quintana a kolegovia vyvinuli svoje probiotikum pomocou Saccharomyces cerevisiae, druh kvasiniek používaných pri výrobe vína, pečenie a varenie. Pomocou technológie na úpravu génov CRISPR/Cas9, vedci zaviedli genetické prvky, ktoré dokážu zápal rozpoznať a reagovať naň vylučovaním enzýmu, ktorý môže degradovať kľúčovú molekulu zapojenú do zápalu. Upravené kvasinky môžu vylučovať rôzne hladiny enzýmov, v závislosti od toho, koľko zápalového signálu je prítomné na mieste v čreve. To znamená, že probiotikum môže mať vysoko lokalizovanú reakciu na zápal. U myší, upravené kvasinky úspešne potlačili črevný zápal, redukuje fibrózu a obnovuje vyvážený črevný mikrobióm.

Aby sa táto nová terapeutická platforma mohla uplatniť na IBD a ďalšie choroby u ľudí, Quintana a kolegovia budú musieť vykonať štúdie bezpečnosti. Plánujú tiež ďalšie rafinovanie a testovanie upravených kvasiniek, aby zistili, či môžu urýchliť opravu tkaniva. Okrem IBD, tím plánuje preskúmať použitie upravených probiotík na liečbu bežného vedľajšieho účinku imunoterapie rakoviny, kolitída.

„Chceme využiť nástroje syntetickej biológie na skonštruovanie toho, čo sa dá nájsť v prírode, "povedal Quintana." Inžinierstvom probiotík, Našim cieľom je vytvoriť viac prispôsobených lokalizované a vysoko kontrolované lieky na liečbu črevných chorôb a iných chorôb. "

• Proteín spojivového tkaniva podporuje imunitné reakcie, ktoré bojujú proti bakteriálnym infekciám
• Mohli by antivírusové zlúčeniny pochádzajúce z mikrorias bojovať proti SARS-CoV-2 a iným vírusom?