Genetesch manipuléiert lieweg Hydrogelmaterial erliichtert intestinal Woundheilung

Ongeféier 1,6 Millioune Leit an den USA eleng hunn de Moment lifelong an onheelbar Inflammatoresch Darmkrankheet (IBD) inklusiv Crohns Krankheet an ulzerative Kolitis, an 70, 000 nei Fäll ginn all Joer an den USA diagnostizéiert. IBD Patienten leiden ënner Péng, extrem Onbequemlechkeet, a vill aner Symptomer verursaacht duerch kontinuéierlech Réckfall an Entzündung vun Läsionen an der Schicht vun Zellen, déi den Darmlumen (Schleimhaut) leeën. Déi genau Ursaache fir IBD sinn nach ëmmer schlecht verstanen, awer et ass kloer datt e falsch geleete Immunsystem op der Aarbecht ass, an datt verschidde Komponente vun der mikrobieller Gemeinschaft an eisem Darm, bekannt als den Darmmikrobiom, an Ëmweltfaktoren droen zu sengen zerstéierende Kräfte bäi.

Wärend anti-inflammatoresch Medikamenter eng akut Entzündung kënnen demppen an Antibiotike kënne lokal Infektiounen bekämpfen wann IBD Episoden opfalen, hire Gebrauch kënnt och zu Käschte. Anti-inflammatoresch Medikamenter kënne schwéier Nebenwirkungen hunn an Antibiotike kënnen déi gënschteg Deeler vum Mikrobiom stéieren, vun deenen mir fir vill vun eise Kierperfunktiounen ofhängeg sinn. Wichteg, et gi keng Woundbehandlungen verfügbar déi op entzündete Läsionen direkt vu bannen am Darmlumen ugewannt kënne ginn fir den Heelungsprozess ze beschleunegen an d'Benotzung vun dësen Drogen ze minimiséieren.

Elo, e Fuerschungsteam um Harvard Wyss Institut fir Biologesch Inspiréiert Engineering gefouert vum Neel Joshi, Ph.D., huet eng lieweg Material Approche entwéckelt déi eng Stamm vu genetesch manipuléierten E.coli Nissle Gutt Bakterien als lokal handelt Probiotik benotzt. Déi manipuléiert Bakterien produzéieren en Netzwierk vun Nanofaser, dat direkt un de Schleim bindet fir entzündete Gebidder wéi e Patch ze fëllen, schützen se vun Darmmikroben an Ëmweltfaktoren. Dës probiotesch-baséiert therapeutesch Strategie huet d'Mais geschützt géint d'Auswierkunge vu Kolitis induzéiert vun engem chemesche Agent a gefördert Schleimhautheilung. Hir Erkenntnisser ginn gemellt an Natur Kommunikatioun .

"Mat dëser 'lieweger Therapeutik' Approche, mir hunn multivalent Biomaterial erstallt, déi vu résident manipuléierte Bakterien op der Plaz secretéiert ginn a sech mat ville Schleimproteine ​​gläichzäiteg befestigen - fest un déi viskos a soss beweegt Schleimschicht hänken, wat eng Erausfuerderung ass ze maachen, "sot de Joshi." Déi 'Probiotic Associated Therapeutic Curli Hybrids' (PATCH) Approche, wéi mir et genannt hunn, erstellt eng biokompatibel, mucoadhesive Beschichtung déi als stabil funktionnéiert, selbstregeneréierend BAND-AID® a bitt biologesch Hiweiser fir Schleimhautheilung. "De Joshi ass de Moment e Core Fakultéit Member vum Wyss Institut an Associé Professer an der Harvard Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), a wäert kuerz als Professer op der Northeastern University zu Boston ernannt ginn.

A fréierer Aarbecht, Dem Joshi seng Grupp huet bewisen datt selbstregeneréierend bakteriell Hydrogelen fest un mucosal Uewerflächen ex vivo befestegt sinn, an, wann mëndlech u Mais ginn, huet den haarde pH an d'Verdauungskonditioune vum Magen a vum Dënndarm widderstoen ouni d'Gesondheet vun den Déieren ze beaflossen. Fir se ze fabrizéieren, säin Team huet e Labo E. coli Stamm programméiert fir e modifizéiert CsgA Protein ze synthetiséieren an ze secrete, deen als Deel vum E. coli sengem "Curli" System a laange Nanofaseren op der baussenzeger Uewerfläch vun de Bakterien zesummesetzt. "Fir d'Schleimhaftung z'erméiglechen, mir fusionéiere CsgA an d'Schleim-verbindlech Domain vu verschiddene mënschleche trefoil Faktoren (TFFs), Proteine ​​déi natierlech an der Darmschleimhaut optrieden a sech un d'Mucine binden, déi wichtegst Schleimproteine ​​präsent do. Déi secretéiert Fusiounsproteine ​​bilden e Waasserlagerend Mesh mat tunable Hydrogel Eegeschaften, "sot de Co-Autor Anna Duraj-Thatte, Ph.D., e Postdoktor dee mam Joshi schafft. "Dëst huet sech als eng einfach a robust Strategie erausgestallt fir sech selwer ze erneieren, mucoadhesive Materialien mat laange Residenzzäiten am Maus -Darmtrakt. "

An hirer neier Etude, d'Team huet weider op dës Erkenntnisser opgebaut andeems d'Maschinnen agefouert gi fir ee vun de mucoadhesive Hydrogelen ze produzéieren baséiert op TFF3 an eng E. coli Nissle Stamm déi eng normal Darmbakterie ass déi sech an de Colon a Cecum Sektioune vum Darmtrakt vun IBD beaflosse kann , a gëtt de Moment a ville kommerziellen probiotesche Formulatioune verkaaft. "Mir hu festgestallt datt déi nei konstruéiert Nissle Bakterien, wann mëndlech gegeben, och populéiert a wunnt am Darmtrakt, an datt hir Curli Faseren integréiert mat der Darmschleimschicht, "sot den éischte Auteur Pichet Praveschotinunt, deen en Diplom Student ass vum Joshi mentoréiert.

Wa mir Kolitis an de Colon vu Mais induzéiert hunn duerch mëndlech Administratioun vum chemesche Dextran Natriumsulfat, Déieren, déi de PATCH-generéierende E. coli Nissle Stamm kritt hunn duerch deeglech rectal Administratioun ugefaang dräi Deeg virun der chemescher Behandlung, hat wesentlech méi séier Heelung a manner entzündlech Äntwerten, wouduerch si vill manner Gewiicht verluer hunn a méi séier erholl sinn am Verglach mat Kontrolldéieren. Hir Colon Epithelial Schleimhaut weist eng méi normal Morphologie a méi niddereg Unzuel vun infiltréierenden Immunzellen.

Éischten Auteur Pichet Praveschotinunt

De Joshi a säin Team mengen datt hir Approche als Begleedertherapie fir existent anti-inflammatoresch entwéckelt ka ginn, immunosuppressant, an Antibiotiketherapien fir ze hëllefen d'Patiente Belaaschtung vun den Drogen ze minimiséieren a potenziell Schutz géint IBD Réckfäll ze bidden.

Dës mächteg an einfach Approche kéint potenziell d'Liewe vun Dausende vu Patienten mat IBD beaflossen, fir déi et keng Krankheet-spezifesch Kur verfügbar ass. Et ass och en Zeeche fir d'Kreativitéit an d'Visioun vun der Wyss Institut "Living Cellular Devices" Initiativ déi Ingenieuren lieweg Zellen maache fir wichteg therapeutesch an diagnostesch Aufgaben an eise Kierper ze maachen.

Wyss Institut Grënnungsdirekter Donald Ingber, M.D., Ph.D., deen och de Judah Folkman Professer fir vaskulär Biologie um HMS ass, de Vascular Biology Programm am Boston Children's Hospital, a Professer fir Bioingenieur bei SEAS

• PENTAX Medical erhéicht $ 125,
• Preoperative Rehabilitatiounsprogramm fir eeler Erwuessener féiert zu bessere Resultater