'Robot ragi' probiotik suatu hari nanti dapat mengobati IBD

Saccharomyces cerevisiae ragi. Gambar mikroskop dari sel tunas.

  • Lingkungan kuman yang hidup di dalam saluran pencernaan manusia berkontribusi dalam beberapa masalah kesehatan dan kebugaran manusia, termasuk penyakit radang saluran pencernaan (IBD).
  • Para peneliti telah menciptakan probiotik "perancang" multifungsi untuk mengobati berbagai aspek IBD Ini menurunkan pembengkakan, membalikkan kerusakan sel, serta memulihkan mikrobioma saluran pencernaan dalam versi mouse komputer.
  • Probiotik dibuat dari varietas ragi yang sama yang digunakan untuk membuat bir, menggunakan inovasi pengeditan gen CRISPR-Cas9.
  • Para ilmuwan baru-baru ini merilis studi penelitian praklinis mereka. Mereka menyusun strategi untuk melakukan lebih banyak penelitian keamanan sebelum menguji coba probiotik pada manusia.

Di dalam saluran pencernaan manusia, sejumlah besar kuman, jamur, serta berbagai mikroorganisme lainnya menjaga keseimbangan yang rapuh, dengan dampak signifikan pada kesehatan dan kebugaran kita. Para ilmuwan sebenarnya telah mengungkapkan bahwa masalah persisten tertentu, seperti IBD, terkait dengan dugaan disbiosis ini.

Tetapi apa yang terjadi jika kita memiliki suplemen yang dapat mengatasi gangguan pada mikrobioma serta memulihkan keseimbangan untuk mengobati penyakit yang terus-menerus?

Sekarang, para peneliti dari Brigham dan Rumah Sakit Wanita di Boston, MA, telah membuat probiotik "desainer" yang mereka klaim dapat melakukan hal itu.

Ragi yang dibuat secara genetik dapat bereaksi terhadap pembengkakan serta secara efisien menghilangkan tanda-tanda IBD pada tikus komputer, menurut studi penelitian baru, yang dirilis di Nature Medicine.

IBD serta mikrobioma saluran pencernaan

IBD adalah istilah umum untuk berbagai masalah yang diidentifikasi oleh pembengkakan sistem lambung yang konsisten. 2 jenis IBD yang paling umum adalah penyakit Crohn serta kolitis ulserativa.

Pada tahun 2015, sekitar 3 juta orang dewasa di Amerika Serikat memiliki diagnosis medis IBD, menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC).

Tanda-tanda umum terdiri dari kelonggaran usus, ketidaknyamanan perut, tinja berdarah, kelelahan, serta pembakaran lemak yang tidak dapat dijelaskan.

Penelitian sebelumnya telah menemukan bahwa orang dengan IBD memiliki mikrobioma saluran pencernaan yang tidak seimbang, dengan variasi umum yang lebih sedikit dan lebih banyak lagi jenis mikroba yang menyebabkan pembengkakan. Para ilmuwan berpikir probiotik dapat membantu memulihkan keseimbangan ini serta meminimalkan pembengkakan.

Namun, beberapa probiotik saat ini di pasaran telah ditingkatkan dengan kemajuan saluran pencernaan yang sehat dan seimbang.

Dalam studi penelitian baru ini, para ilmuwan mengatakan bahwa untuk mengobati IBD, probiotik pasti perlu menawarkan beberapa fitur, termasuk menghentikan pembengkakan, membalikkan kerusakan sel, serta menyeimbangkan kuman saluran pencernaan.

perut bir

Dr Francisco Quintana, seorang detektif di Brigham serta Rumah Sakit Wanita, serta rekan kerja ingin membuat probiotik yang dapat memenuhi semua tuntutan ini.

“Apa yang ingin kami […] lakukan adalah menggunakan platform yang memungkinkan kami untuk memanipulasi respons baru dengan cara yang sangat spesifik, kapan dan di mana diperlukan,” Dr Quintana memberi tahu"Detonic.shop" “Dan itu tidak mengarahkan kami ke probiotik apa pun, tetapi sebenarnya untuk ragi.”

Disebut "robot ragi" oleh para peneliti, probiotik dibuat dari Saccharomyces cerevisiae, sejenis ragi yang juga digunakan untuk membuat bir dan anggur putih serta dalam memasak.

Secara umum belum dimanfaatkan sebagai probiotik namun hidup normal di saluran pencernaan manusia sebagai komponen mikrobioma yang sehat dan seimbang.

Dr Quintana dan kelompoknya memanfaatkan CRISPR-Cas9, semacam inovasi penyuntingan gen, untuk menghadirkan genetika yang dipicu oleh pembengkakan di saluran pencernaan.

Ketika ragi mendeteksi pembengkakan, ia menghasilkan enzim yang melemahkan partikel inflamasi yang disebut ekstraseluler adenosin trifosfat (eATP), sehingga menurunkan pembengkakan.

Ragi yang dibuat menghasilkan berbagai jumlah enzim, tergantung pada seberapa banyak sinyal inflamasi yang ada. Dengan cara ini, probiotik ragi "menyesuaikan diri" dan dapat memberikan tindakan yang sangat lokal ke situs pembengkakan tertentu di saluran pencernaan.

“Ini adalah ide untuk mengambil obat individual secara ekstrim. Ini tidak hanya untuk pasien tertentu tetapi khusus untuk setiap jaringan kecil.”

–Dr Francisco Quintana

Versi tikus

Para ilmuwan memeriksa probiotik pada tikus komputer dengan berbagai jenis IBD Setelah melalui mulut memberikan ragi yang dibuat, mereka menemukan bahwa tikus komputer telah mengurangi ekspresi genetika yang mengiklankan pembengkakan di usus besar.

Ini berubah menjadi pembengkakan pencernaan yang tenang dan fibrosis yang lebih rendah – di mana lapisan saluran pencernaan menjadi menonjol dan membesar, yang dapat menyebabkan saluran usus menjadi tersumbat.

Dalam beberapa situasi, probiotik yang dibuat cocok dengan kinerja obat yang sebanding dengan yang digunakan untuk mengobati individu dengan IBD, seperti antibodi penghambat variabel kematian pertumbuhan (TNF).

“Dalam beberapa model, mereka tampil secara harfiah juga,” Dr Quintana memberi tahu MNT. “Dan dalam beberapa model yang kami gunakan, ragi benar-benar mengungguli, misalnya, antibodi penghambat TNF.”

Sebelum probiotik pengembang dapat digunakan pada manusia, namun, Dr Quintana dan kelompoknya tentu perlu melakukan lebih banyak penelitian keamanan dan berpartisipasi dalam tes medis besar-besaran. Mereka juga mempersiapkan untuk menyempurnakan ragi lebih untuk berkonsentrasi pada mempercepat perbaikan sel.

Aspirasi Dr Quintana juga meluas melewati saluran pencernaan.

"Kami menggunakan usus sebagai jendela untuk benar-benar menargetkan peradangan di banyak jaringan lain," katanya. Laboratorium Dr Quintana sebelumnya telah memeriksa fungsi pembengkakan otak pada beberapa sklerosis dan bermaksud untuk memeriksa bagaimana robot ragi yang dibuat secara genetik ini dapat menggunakan peluang baru untuk terapi.

“Jika kita berpikir dalam hal perangkat lunak dan perangkat keras, ini adalah perangkat keras, di mana Anda dapat memasukkan kode, yang merupakan bagian dari perangkat lunak. Itu akan memungkinkan Anda untuk menargetkan tidak hanya aspek IBD yang berbeda tetapi juga kondisi peradangan yang berbeda.”