Geneticky upravené pivní kvasnice rozpoznají zánět střeva
Vědci z Brigham and Women´s Hospital upravili kvasinky používané při pečení, výrobě vína a vaření piva k léčbě zánětlivých onemocnění střev. Kvasinky upravené tak, aby vylučovaly protizánětlivou molekulu v reakci na příznaky zánětu střev, se již osvědčily v pre-klinických testech.
Je čím dál jasnější, že střevní mikrobiom má vliv na mnohá onemocnění, od rakoviny po neurodegenerativní onemocnění, stále však není jasné, jak můžeme tyto nové poznatky převést do klinické léčby. Transplantace stolice jsou pravděpodobně nejprimitivnější léčbou modifikující mikrobiomy, která byla vyvinula. Probiotika zatím jednoduše spoléhají na zvyšování specifické úrovně přirozeně se vyskytujících bakterií.
Snad nevíce se z říše fantazie zdá být myšlenka geneticky upravených probiotik. V tomto procesu vědci upravují bakterie tak, aby buď pojedly molekuly, které v našem těle nechceme, nebo aby vylučovaly molekuly, o kterých víme, že mají pozitivní terapeutické účinky.
Během posledních let byly prokázány různé předběžné studie, podle kterých upravené bakterie likvidují kolorektální karcinom, léčí cukrovku nebo odstraňují amoniak. Nová studie publikovaná v Nature Medicine ukazuje, jak kvasinka se systémem CRISPR dokáže detekovat zánět střev a dokonce jej i léčit.
„Vzali jsme kvasnice– ano, přesně ty kvasnice používané k výrobě piva – a dali jsme jim schopnost vnímat zánět a vylučovat protizánětlivou molekulu,“ říká hlavní autor studie Francisco Quintana. „Říkáme tomu „Y-bots“ (Y podle anglické názvu pro kvasnice „yeast“) a vidíme zde potenciál pro vývoj terapeutik, která mohou léčit nemoci střevní tkáně a další.“
Upravené kvasinky by měly teoreticky být schopny poskytovat lokalizovanou léčbu zánětu. Stejně jako u většiny experimentů s upravenými bakteriemi, i zde je výzkum stále v pre-klinické fázi. Nová studie podrobně popisuje testy na modelech myší, kde se ukazuje, že kvasinky účinně potlačují zánět střev s účinností podobnou nebo vyšší, než přináší současná léčba. Dosud však nebyly zahájeny testy na lidech.
Pokud přemýšlíte o tom, jak by mohla medicína vypadat za několik desetiletí, tyto upravené druhy kvasinek či bakterií by mohly být odpověď. Různé bakterie by hypoteticky šlo upravit tak, aby diagnostikovaly mnoho nemocí a produkovaly různé metabolity jako léčivo.
„Chceme použít nástroje syntetické biologie k vytvoření toho, co se v přírodě nachází,“ dodává Quintana. „Pomocí probiotického inženýrství chceme vytvořit personalizované, lokalizované a vysoce kontrolované léky pro léčbu onemocnění ve střevu i mimo něj.“
Originální publikace: https://www.nature.com/articles/s41591-021-01390-x#Abs1
Zdroj: NewAtlas