E. coli engineered from stool samples can survive the hostile gut environment long enough to treat disease

Gli scienziati hanno cercato a lungo di introdurre nell'intestino batteri geneticamente modificati per curare le malattie. In passato, questi tentativi si sono concentrati sulla progettazione di ceppi di laboratorio comuni di batteri coli, che non possono competere con i batteri intestinali nativi che sono ben adattati al loro ospite. Ora, un gruppo di ricercatori dell'Università della California, San Diego, ha progettato con successo batteri coli Sono stati raccolti dai microbi intestinali di esseri umani e topi e hanno dimostrato che hanno il potenziale per curare malattie come il diabete. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista cellula Il 4 agosto.

"Tutto quello che posso dire per i batteri non nativi è buona fortuna", afferma Amir Zarinbar, MD, gastroenterologo presso UCSD Health. "Il microbioma intestinale è molto dinamico e in continua evoluzione, il che rende le cose più difficili per i batteri non nativi". Ricercatore senior sulla carta. "È una sfida per i batteri che non hanno mai vissuto all'interno di un mammifero prima di entrare nella giungla del microbioma intestinale con tutte queste condizioni ostili intese a impedire agli invasori batterici di prendere il controllo".

Il gruppo ha ideato una soluzione a questo problema mediante l'ingegneria diretta batteri coli Raccolti dagli host. "I batteri nel nostro corpo si adattano esattamente a ciascuno di noi: il tipo di cibo che mangiamo, i fattori di stress comuni a cui il nostro corpo è esposto o indotto e il nostro background genetico", afferma Zarinbar. "Questo ambiente in costante fluttuazione è normale". Questo è un enorme vantaggio per i batteri nativi e li rende candidati ideali per l'ingegneria.

"Abbiamo progettato questi batteri per diventare fabbriche che possono vivere nel nostro microbioma e potenzialmente produrre medicinali", afferma Zarinbar. "Lo sappiamo batteri coli Può captare geni che causano malattie e causare malattie, e solo ora siamo consapevoli che se inseriamo un gene utile, potrebbe aiutarci a curare malattie croniche e forse anche curarne alcune".

Il team ha prima raccolto ed estratto campioni di feci dall'ospite batteri coli Per ulteriori modifiche. "Diciamo ai batteri: ehi, ti daremo un nuovo superpotere, di cui potresti anche non approfittare, ma ti riporteremo nell'ambiente in cui prosperi", afferma Zarinbar.

Il superpotere che il team ha dato a questo batterio specifico è una proteina chiamata idrolasi del sale biliare (BSH). Dopo un singolo trattamento nei topi, batteri coli BSH è stato trovato in tutto l'intestino dei topi e hanno mantenuto l'attività di BSH per tutta la vita dell'ospite. Il gruppo ha anche dimostrato che l'attività del BSH è stata in grado di influenzare positivamente lo sviluppo del diabete nei topi.

Questo è un miglioramento significativo rispetto a trattamenti simili con ceppi di laboratorio non nativi di batteri ingegnerizzati, dove spesso è richiesto più di un trattamento. E questi batteri ingegnerizzati non rimangono nell'intestino dell'ospite tanto a lungo, o costantemente quanto, batteri coli Il metodo identificato dal team del professor Zarinbar.

Oltre all'effetto positivo sul diabete nei topi, il gruppo è stato anche in grado di apportare una modifica simile batteri coli Estratto dall'intestino umano.

Sebbene abbia mostrato risultati sostanziali, la progettazione dei batteri originali comporta un'altra serie di sfide. "I batteri originali sono molto resistenti ai cambiamenti; fa parte del loro meccanismo di difesa innato", afferma Zarinbar. I loro dati suggeriscono che il tasso di successo dell'introduzione del gene in un batterio nativo è circa 100 volte inferiore a quello dei batteri del ceppo di laboratorio, ma Zarenbar e il suo team stanno lavorando per migliorare questo processo. "Ci sono molti nuovi strumenti di ingegneria genetica ora disponibili che ci permetteranno di progettare questi batteri in modo più efficiente", afferma Zarinbar.

Il gruppo prevede di utilizzare la tecnologia per trovare modi per curare più malattie. "Sogniamo in grande", dice Zarinbar. "Questa tecnologia è qualcosa che potrebbe aprire l'applicazione della terapia del microbioma per avere un impatto su molte diverse malattie croniche e genetiche".

Fonte della storia:

Materiale fornito da premere cella. Nota: il contenuto può essere modificato in base allo stile e alla lunghezza.

#coli #engineered #stool #samples #survive #hostile #gut #environment #long #treat #disease

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.