Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) успешно модифицировали кишечную палочку, которая жила в кишечных микробиомах человека и мыши, чтобы она могла могла лечить такие заболевания, как диабет, передает EurekAlert!. Результаты работы появились в журнале Cell.
Группа напрямую сконструировала кишечную палочку, полученную от организмов-хозяев. Она является частью микрофлоры кишечника и адаптирована к каждому из нас: к типу продуктов, которые мы едим, к стрессам, которые испытывает или вызывает наш организм, и к нашему генетическому фону. Микрофлора постоянно меняется — поэтому совсем новым бактериям — например, лабораторным штаммам — было бы сложно прижиться, не говоря уже о лечении болезни. Кишечная же палочка E. coli, извлеченная из микробиома организма-хозяина, может выживать во враждебной среде кишечника достаточно долго.
«Мы разработали эти бактерии, чтобы они стали "фабриками", которые могут жить в нашем микробиоме и потенциально производить лекарства, — говорит Амир Зарринпар, ведущий автор статьи. — Мы знаем, что кишечная палочка может подхватывать патогенные гены и вызывать заболевания, и теперь мы просто понимаем, что, если мы введем полезный ген, это может помочь нам лечить хронические заболевания — и, возможно, даже вылечить некоторые из них».
Команда выделила кишечную палочку и добавила ей белок-гидролазу BSH. После E. coli с BSH ввели мышам — и бактерии обнаруживались по всему кишечнику мышей и сохраняли свою активность в течение всей жизни хозяина. Группа также показала, что активность BSH может замедлять развитие диабета у мышей. Аналогичную модификацию ученые провели и с E. coli, извлеченной из кишечника человека.
Несмотря на то что результаты оказались успешными, в разработке таких бактерий есть определенные сложности. «Собственные бактерии организма очень устойчивы к модификациям; это часть их врожденного защитного механизма», — говорит Зарринпар. Данные показывают, что вставка гена в такую бактерию имеет примерно в 100 раз меньшую вероятность успеха, чем при использовании бактерий лабораторного штамма, но Зарринпар и его команда оптимизируют этот процесс. «Сейчас доступно много новых инструментов генной инженерии, которые позволят нам более эффективно создавать эти бактерии», — цитируют исследователей в пресс-релизе.
Группа планирует использовать эту технологию, чтобы найти способы лечения большего количества хронических и генетических заболеваний.
[Иллюстрация: THOM LEACH]
