Probiotički "kvasni roboti" mogu jednog dana liječiti IBD

Kvasac Saccharomyces cerevisiae. Slika mikroskopa pupajuće stanice.

  • Susjedstvo klica koje žive u ljudskom probavnom traktu pridonosi nekoliko problema s ljudskim zdravljem i wellnessom, koji se sastoje od upalnih bolesti probavnog trakta (IBD).
  • Istraživači su zapravo stvorili multifunkcionalni "dizajnerski" probiotik za liječenje brojnih aspekata IBD-a. Smanjuje oticanje, okreće oštećenja stanica, kao i oporavlja mikrobiom probavnog trakta u verziji računalnog miša.
  • Probiotik je napravljen od istih sorti kvasca koji se koriste za proizvodnju piva, koristeći inovaciju za uređivanje gena CRISPR-Cas9.
  • Znanstvenici su nedavno objavili svoje pretkliničko istraživanje. Strategiraju provesti više sigurnosnih istraživanja prije ispitivanja probiotika na ljudima.

Unutar probavnog trakta čovjeka čitav niz klica, gljivica, kao i raznih drugih mikroorganizama održava krhku ravnotežu, što značajno utječe na naše zdravlje i dobrobit. Znanstvenici su zapravo otkrili da su specifični trajni problemi, poput IBD-a, povezani s tom navodnom disbiozom.

Ali što se događa ako imamo dodatak koji bi mogao pokupiti poremećaje mikrobioma, kao i oporaviti ravnotežu za liječenje upornih bolesti?

Sada su istraživači iz Brighama, kao i Ženske bolnice u Bostonu, MA, zapravo izradili "dizajnerski" probiotik za koji tvrde da bi to mogao učiniti jednostavno.

Genetski izrađeni kvasac može reagirati na oticanje, kao i učinkovito uklanjati znakove IBD kod računalnih miševa, pokazalo je potpuno novo istraživanje koje je objavljeno u časopisu Nature Medicine.

IBD kao i mikrobiom probavnog trakta

IBD je krovni izraz za razne probleme koji se identificiraju stalnim oticanjem želučanog sustava. Dvije najčešće vrste IBD su Crohnova bolest kao i ulcerozni kolitis.

Prema podacima Centra za kontrolu bolesti i prevenciju (CDC), 2015. godine oko 3 milijuna odraslih u Sjedinjenim Državama imalo je medicinsku dijagnozu IBD-a.

Uobičajeni znakovi sastoje se od opuštenosti crijeva, nelagode u želucu, krvavih fecesa, iscrpljenosti, kao i neobjašnjivog sagorijevanja masti.

Prethodna su istraživanja zapravo otkrila da osobe s IBD-om imaju neuravnoteženi mikrobiom probavnog trakta, sa smanjenom općom raznolikošću, kao i još više mikrobnih sorti koje potiču oticanje. Znanstvenici misle da bi probiotici mogli pomoći u oporavku ove ravnoteže, kao i minimalizirati oticanje.

Međutim, nekoliko probiotika koji su trenutno na tržištu zapravo su poboljšani napretkom u zdravom i uravnoteženom probavnom traktu.

U ovom potpuno novom istraživanju, znanstvenici kažu da bi za liječenje IBD-a probiotik sigurno trebao ponuditi nekoliko značajki, uključujući zaustavljanje oteklina, okretanje oštećenja stanica, kao i ponovno uravnoteženje klica probavnog trakta.

Pivski želudac

Doktor Francisco Quintana, detektiv iz Brighama, kao i Ženske bolnice, kao i suradnici željeli su stvoriti probiotik koji bi mogao udovoljiti svim tim zahtjevima.

„Ono što smo željeli [...] je bilo koristiti platformu koja će nam omogućiti da manipuliramo novim odgovorom na vrlo specifičan način, kada i gdje je to potrebno", obavijestio je dr. Quintana za Medicinske vijesti danas "I to nas nije dovelo do bilo kakvog probiotika već zapravo kvascu. "

Probiotici koji ih istraživači nazivaju "roboti kvasca", stvoreni su od Saccharomyces cerevisiae, vrste kvasca koja se dodatno koristi za proizvodnju piva, kao i bijelog vina, ali i za kuhanje.

Općenito se ne koristi kao probiotik, ali normalno živi u ljudskom probavnom traktu kao komponenta zdravog i uravnoteženog mikrobioma.

Doktor Quintana kao i njegova grupa koristili su CRISPR-Cas9, svojevrsnu inovaciju u uređivanju gena, kako bi predstavili genetiku koja je pokrenuta oteklinom u probavnom traktu.

Kad kvasac otkrije oticanje, stvara enzim koji slabi upalne čestice zvane izvanstanični adenozin trifosfat (eATP), smanjujući na taj način oticanje.

Stvoreni kvasac generira različite količine enzima, ovisno o tome koliko upalnih signala postoji. Na taj se način probiotik kvasca „samopodešava“, kao i može pružiti izuzetno lokalno djelovanje određenim web lokacijama oteklina u probavnom traktu.

“To je ideja o korištenju individualizirane medicine do krajnjih granica. To nije samo za određenog pacijenta, već posebno za svaki mikrokomad tkiva. "

–Dr Francisco Quintana

Verzije miša

Znanstvenici su ispitivali probiotike kod računalnih miševa s brojnim vrstama IBD-a. Nakon što su usta donijeli stvoreni kvasac, otkrili su da su računalni miševi smanjili ekspresiju genetike koja reklamira oticanje debelog crijeva.

To se pretvorilo u prigušenu probavnu oteklinu, kao i u smanjenu fibrozu - gdje se sluznica probavnog trakta na kraju obilježava i uvećava, što može pokrenuti opstrukciju crijevnih putova.

U nekim su se situacijama izrađeni probiotici podudarali s učinkom lijekova usporedivih s onima koji se koriste za liječenje osoba s IBD-om, poput varijable smrtnosti rasta (TNF) koja ometaju antitijela.

"U nekim modelima rade i doslovno dobro", obavijestio je dr. Quintana MNT. "A u nekim modelima koje koristimo kvasac je zapravo nadmašio, na primjer, antitijela koja blokiraju TNF."

Prije nego što se probiotik za razvoj može upotrijebiti u ljudima, dr. Quintana, kao i grupa, zasigurno će trebati provesti više sigurnosnih istraživanja, kao i sudjelovati u masivnim medicinskim testovima. Dodatno se pripremaju za finije podešavanje kvasca kako bi se koncentrirali na ubrzavanje učvršćivanja stanica.

Težnje dr. Quintane dodatno se protežu i pored probavnog trakta.

"Koristimo crijeva kao prozor za stvarno ciljanje upale u mnogim drugim tkivima", rekao je. Laboratorij dr. Quintane zapravo je prethodno provjerio funkciju oticanja uma kod nekoliko skleroza, kao i namjerava provjeriti kako bi ta genetski izrađena robotika kvasca mogla koristiti potpuno nove mogućnosti za terapiju.

„Ako razmišljamo u smislu softvera i hardvera, to je hardver u koji možete ugraditi kod koji je dio softvera. To će vam omogućiti da ciljate ne samo različite aspekte IBD-a već i različita upalna stanja. "