Raziskovalci razvijajo inženirski probiotik iz kvasa za zdravljenje vnetne črevesne bolezni

Svet mikrobov, ki živijo v človeškem črevesju, ima lahko daljnosežne učinke na zdravje ljudi. Več bolezni, vključno z vnetno črevesno boleznijo (KVČB), so vezani na ravnovesje teh mikrobov, predlaga, da bi vzpostavitev pravega ravnovesja lahko pomagala pri zdravljenju bolezni. Številni probiotiki - živi kvasovke ali bakterije - ki so trenutno na trgu, so bili evolucijsko optimizirani v kontekstu zdravega črevesja. Vendar pa za zdravljenje kompleksnih bolezni, kot je KVČB, probiotik bi moral opravljati številne funkcije, vključno z možnostjo izklopa vnetja, odpraviti škodo in obnoviti črevesni mikrobiom.

Glede na vse te potrebe, raziskovalci iz Brighama in Ženske bolnišnice so razvili "oblikovalski" probiotik - premišljeno oblikovan kvas, ki lahko povzroči več učinkov pri zdravljenju KVČB. Predklinični rezultati njihovega dela so objavljeni v Naravna medicina .

Vzeli smo kvas-prav tisti kvas, ki se uporablja za pripravo piva-in mu dali sposobnost zaznavanja vnetja in izločanja protivnetne molekule. To novo platformo imenujemo "Y-boti" (kvasni roboti) in tu vidimo potencial za razvoj zdravil, ki lahko zdravijo bolezni črevesnega tkiva in še več. "

Francisco Quintana, Doktor znanosti, ustrezni avtor, preiskovalec, Center za nevrološke bolezni Ann Romney, Brigham in ženska bolnišnica

Prejšnje raziskave iz laboratorija Quintana so pomagale osvetliti povezavo med črevesjem in boleznimi, ki vplivajo na možgane, ki predlagajo možne aplikacije za inženiring probiotikov poleg KVČB.

Quintana in sodelavci so razvili svoj probiotik z uporabo Saccharomyces cerevisiae, vrsta kvasa, ki se uporablja v vinarstvu, pečenje in pivovarstvo. Z uporabo tehnologije za urejanje genov CRISPR/Cas9, raziskovalci so predstavili genetske elemente, ki bi lahko zaznali vnetje in se nanj odzvali z izločanjem encima, ki lahko razgradi ključno molekulo, ki sodeluje pri vnetju. Inženirski kvas lahko izloča različne ravni encimov, odvisno od tega, koliko vnetnega signala je prisotnega na mestu v črevesju. To pomeni, da ima lahko probiotik zelo lokaliziran odziv na vnetje. Pri miših, inženirski kvas uspešno zatre črevesno vnetje, zmanjšala fibrozo in obnovila uravnotežen črevesni mikrobiom.

Da bi to novo terapevtsko platformo uporabili za KVČB in druge bolezni pri ljudeh, Quintana in sodelavci bodo morali izvesti študije varnosti. Prav tako nameravajo dodatno izboljšati in preizkusiti inženirski kvas, da bi ugotovili, ali lahko pospešijo popravilo tkiva. Poleg KVČB, ekipa namerava raziskati uporabo inženirskih probiotikov za zdravljenje pogostih stranskih učinkov imunoterapije proti raku, kolitis.

"Z orodji sintetične biologije želimo oblikovati tisto, kar najdemo v naravi, "je dejal Quintana." Z inženiringom probiotikov, naš cilj je ustvariti bolj osebno, lokalizirana in zelo nadzorovana zdravila za zdravljenje črevesnih bolezni in širše. "

• Beljakovine vezivnega tkiva spodbujajo imunski odziv, ki se bori proti bakterijskim okužbam
• Ali se lahko protivirusne spojine, pridobljene iz mikroalg, borijo proti SARS-CoV-2 in drugim virusom?