211service.com
Mikroby zaprojektowane, aby zapobiegać otyłości
Genetycznie zmodyfikowane bakterie mogą zapobiegać przejadaniu się myszy na diecie wysokotłuszczowej. Korzystne działanie bakterii utrzymuje się przez około cztery do sześciu tygodni, co sugeruje, że tymczasowo zamieszkuje je w jelitach.
Naukowcy opracowali terapię przeciw otyłości, aby przetestować nowy sposób leczenia chorób przewlekłych. Sean Davis , farmakolog z Vanderbilt University, modyfikuje bakterie żyjące w ciele i na jego ciele – znane zbiorczo jako mikrobiom człowieka. Istnieje nadzieja, że zmodyfikowane drobnoustroje mogą przez długi czas wydzielać leki na cukrzycę, nadciśnienie lub inne schorzenia, eliminując potrzebę pamiętania o zażyciu pigułki. Kolejną korzyścią jest to, że wiele leków – w tym testowany przez grupę Vanderbilt – nie może być podawanych doustnie, ponieważ nie przetrwałyby trawienia. Bakterie mogłyby ułatwić podawanie takich leków.
Davies postanowił zademonstrować tę koncepcję w otyłości. Jego grupa pracuje z napięciem E coli który jest przepisywany jako probiotyk trawienny w Europie. Naukowcy zaprojektowali bakterie, aby wytworzyły związek hamujący apetyt, który jest normalnie wydzielany przez jelita w odpowiedzi na przyjmowanie pokarmu i który powoduje uczucie pełności. Niektórzy ludzie (i myszy) nie wytwarzają wystarczającej ilości związku. Przejadają się, ponieważ nie dostają pełnego sygnału, mówi Davies. Inni badacze pracują nad różnymi sposobami dostarczania związku lub leków małocząsteczkowych o podobnym działaniu, mówi, w tym poprzez wstrzyknięcie w brzuch.
Naukowcy z Vanderbilt dodali bakterie do wody podawanej niektórym myszom na diecie wysokotłuszczowej. Leczone myszy przybrały na wadze o 15 procent mniej niż te karmione dietą wysokotłuszczową, ale nie dostały bakterii. Davis przedstawił szczegóły badania w marcu w Amerykańskim Towarzystwie Chemicznym wiosenne spotkanie .
Charles Elson , gastroenterolog z University of Alabama Medical School, mówi, że stosowanie tak zwanych probiotyków do leczenia chorób przewlekłych jest obiecującym pomysłem. Jednak Elson zauważa, że stworzenie bakterii terapeutycznych, które z powodzeniem ustanowią populację w ludzkich jelitach, może być ogromnym wyzwaniem. Mówi, że organizmy rezydujące w jelitach będą je zwalczać. Jedynym sposobem, w jaki będzie to działać długoterminowo, jest to, że zmodyfikowane bakterie nie będą konkurować z naturalną mikroflorą jelitową.
Istnieją również potencjalne zagrożenia. Przypadkowe połknięcie drobnoustrojów hamujących apetyt może stanowić zagrożenie dla osoby cierpiącej na schorzenie.
Davies mówi, że pracuje nad mechanizmami bezpieczeństwa przed próbami klinicznymi. Jednym ze sposobów byłoby wyeliminowanie genów, które pomagają E coli żyć poza jelitami. Innym byłoby wstawienie genetycznego wyłącznika zabijającego wyzwalanego przez związek, który jest nieszkodliwy dla tkanek ludzkich, jak również członków naturalnego mikrobiomu.
Obawy o bezpieczeństwo nie są jedyną rzeczą spowalniającą terapie mikrobiomowe, mówi Andrzej Patterson , toksykolog z Penn State, który bada interakcje bakteryjne w jelitach. Największym wyzwaniem, jak mówi, jest nasze słabe zrozumienie tych mikrobów.
Szerokie wysiłki w zakresie sekwencjonowania genetycznego, w tym te, które są obecnie prowadzone w ramach wartego 200 milionów dolarów projektu Human Microbiome National Institutes of Health, pomagają zidentyfikować członków zdrowych i chorych mikrobiomów, ale to dopiero początek. I jest to trudne, ponieważ większość drobnoustrojów żyjących w ciele i na ciele nie rozwija się w kulturze laboratoryjnej.
Badania Daviesa nad otyłością są wczesnym sygnałem tego, co będzie możliwe, gdy lepiej zrozumiemy mikrobiom, mówi Timothy Lu , biolog syntetyczny na MIT. Zastosowanie bardziej wyrafinowanych narzędzi inżynierii genetycznej jeszcze bardziej otworzy możliwości, mówi.