Генетично спроектовані бактерії проти ожиріння Heise в Інтернеті

Мікроби можуть бути генетично модифіковані таким чином, що вони вивільняють активні речовини проти захворювань травної системи людини. Однак їх все ще здебільшого витісняють природні родичі.

Генетично маніпульовані бактерії можуть гарантувати, що миші не переїдають, незважаючи на рясний запас їжі. Сприятливий вплив бактерій триває приблизно чотири-шість тижнів. Це говорить про те, що вони деякий час вкладаються в живіт.

Терапія ожиріння була розроблена як новий спосіб боротьби з хронічними захворюваннями. Шон Девіс, фармаколог з Університету Вандербільта, робить це, модифікуючи бактерії, що живуть у тілі та на тілі, відомі як мікробіом людини. Сподіваємось, що маніпульовані мікроби можуть виділяти активні інгредієнти проти діабету, високого кров’яного тиску чи інших захворювань у довгостроковій перспективі, так що постраждалим більше не доведеться приймати таблетки. Крім того, багато препаратів - у тому числі той, що був випробуваний у групі Девіса - і так не можна приймати всередину, оскільки вони не перенесуть травлення. Отже, бактерії можуть полегшити введення таких препаратів.

Перше, що перевірив Девіс, це ожиріння. Для цього його група працює зі штамом кишкової палички, який прописаний в Європі як травний пробіотик. Дослідники модифікували ці бактерії таким чином, що вони виробляють засіб для зниження апетиту, яке зазвичай виділяється кишечником у відповідь на прийом їжі, викликаючи відчуття насичення; деякі люди (і миші) самі цього недостатньо заробляють. "Вони їдять занадто багато, тому що не отримують" повного "сигналу", - пояснює Девіс. Інші дослідники пробують інші способи введення цього препарату або малих молекул препаратів, що мають подібний ефект, включаючи ін’єкції в живіт.

Дослідники Vanderbilt поміщають свої бактерії у воду, яку дають деяким мишам на дієті з високим вмістом жиру. Тварини, оброблені таким способом, набрали на 15 відсотків менше ваги, ніж ті, хто сидів на тій же дієті, але без бактерій. Девіс представив деталі свого дослідження на весняному засіданні Американського хімічного товариства в березні.

Чарльз Ельсон, гастроентеролог медичної школи Університету Алабами, описує використання так званих дизайнерських пробіотиків як дуже перспективну ідею. Однак воно має обмеження: може бути надзвичайно важко створити терапевтичні бактерії, які формують популяцію в кишечнику людини. "Організми, які там живуть, будуть з ними боротися", - пояснює він. Отже, метод може працювати в довгостроковій перспективі, лише якщо маніпульовані бактерії в кишечнику не стикаються з конкуренцією природних мікроорганізмів.

Також є ризики. Наприклад, для здорових людей може бути небезпечно випадково ковтати мікроби, що пригнічують апетит.

Як пояснює Девіс, перед клінічними випробуваннями він все ще працює над механізмом, який пом'якшить такі проблеми. Однією з можливостей може бути усунення генів, які допомагають кишковій паличці виживати поза кишечника. Ще однією можливістю було б додати генетичний "перемикач смерті", викликаний активним інгредієнтом, нешкідливим для людської тканини та природного мікробіома.

Однак проблеми безпеки не єдине, що стримує терапію мікробіомами, говорить Ендрю Паттерсон, токсиколог Пенсильванського університету, який вивчає бактеріальні взаємодії в кишечнику. За його словами, найбільший виклик полягає в тому, що ми все ще недостатньо знаємо про ці мікроби.

В даний час широкомасштабні проекти секвенування генів, включаючи Проект людського мікробіома Національного інституту охорони здоров’я США на 200 мільйонів доларів, працюють над виявленням членів здорових та хворих мікробіомів. Але це лише початок. І це складно, оскільки більшість мікробів, які живуть у тілі та на ньому, не ростуть у штучному лабораторному середовищі.

Дослідження ожиріння Девіса - це раннє уявлення про те, що стане можливим, оскільки ми краще розуміємо мікробіом, говорить Тімоті Лу, дослідник синтетичної біології з Массачусетського технологічного інституту. Більш досконалі інструменти для генетичної модифікації дадуть більше можливостей, прогнозує він.

Підписатися на Розсилку

Миттєвий огляд досліджень та технологічних тенденцій з майбутнього огляду технологій. З’являється щомісяця.