I "robot del lievito" probiotici potrebbero un giorno curare l'IBD

Lievito Saccharomyces cerevisiae. Immagine al microscopio di una cellula in erba.

  • La vicinanza di germi che vivono all'interno del tratto digestivo umano contribuisce a diversi problemi di salute e benessere, tra cui malattie infiammatorie del tratto digerente (IBD).
  • I ricercatori hanno effettivamente creato un probiotico "designer" multifunzionale per trattare numerosi aspetti dell'IBD. Riduce il gonfiore, aggira i danni alle cellule e recupera il microbioma del tratto digestivo in una versione del mouse del computer.
  • Il probiotico è stato prodotto dalle stesse varietà di lievito utilizzate per produrre la birra, utilizzando l'innovazione di modifica genetica CRISPR-Cas9.
  • Gli scienziati hanno recentemente pubblicato il loro studio di ricerca preclinica. Hanno intenzione di eseguire più ricerche sulla sicurezza prima di sperimentare il probiotico negli esseri umani.

All'interno del tratto digestivo umano, tutta una serie di germi, funghi e vari altri microrganismi mantengono un fragile equilibrio, con un impatto significativo sulla nostra salute e benessere. Gli scienziati hanno effettivamente rivelato che specifici problemi persistenti, come l'IBD, sono legati a questa presunta disbiosi.

Ma cosa succede se avessimo un integratore in grado di raccogliere le interruzioni del microbioma e di recuperare l'equilibrio per curare la malattia persistente?

Ora, i ricercatori di Brigham e del Women's Hospital di Boston, MA, hanno effettivamente creato un probiotico "designer" che secondo loro potrebbe fare semplicemente questo.

Il lievito geneticamente modificato può reagire al gonfiore e eliminare efficacemente i segni di IBD nei topi del computer, secondo il nuovissimo studio di ricerca, pubblicato su Nature Medicine.

IBD e il microbioma del tratto digerente

IBD è un termine generico per una varietà di problemi identificati da un consistente gonfiore del sistema dello stomaco. I 2 tipi più comuni di IBD sono la malattia di Crohn e la colite ulcerosa.

Nel 2015, circa 3 milioni di adulti negli Stati Uniti hanno avuto una diagnosi medica di IBD, secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

I segni comuni consistono in debolezza dell'intestino, mal di stomaco, feci sanguinolente, esaurimento e un'inspiegabile combustione dei grassi.

Precedenti ricerche hanno effettivamente scoperto che gli individui con IBD hanno un microbioma del tratto digestivo sbilanciato, con una varietà generale ridotta e ancora più varietà microbiche che causano il gonfiore. Gli scienziati pensano che i probiotici potrebbero aiutare a recuperare questo equilibrio e ridurre al minimo il gonfiore.

Tuttavia, molti probiotici attualmente sul mercato sono stati effettivamente migliorati con il progresso in un apparato digerente sano.

In questo nuovissimo studio di ricerca, gli scienziati affermano che per curare l'IBD, un probiotico richiederebbe sicuramente diverse caratteristiche, tra cui fermare il gonfiore, riparare i danni alle cellule e riequilibrare i germi del tratto digestivo.

Stomaco di birra

Il dottor Francisco Quintana, un detective del Brigham e del Women's Hospital, così come i colleghi, desideravano creare un probiotico che potesse soddisfare tutte queste esigenze.

"Quello che volevamo […] fare era utilizzare una piattaforma che ci consentisse di manipolare la nuova risposta in un modo molto specifico, quando e dove necessario", ha informato il dottor Quintana "Detonic.shop" "E questo ci ha portato non a nessun probiotico ma anzi al lievito”.

Chiamati affettuosamente "robot del lievito" dai ricercatori, i probiotici sono creati da Saccharomyces cerevisiae, un tipo di lievito che viene anche utilizzato per produrre birra, vino bianco e in cucina.

Non è generalmente utilizzato come probiotico, ma vive normalmente nel tratto digestivo umano come componente di un microbioma sano ed equilibrato.

Il dottor Quintana e il suo gruppo hanno utilizzato CRISPR-Cas9, una sorta di innovazione di editing genetico, per presentare una genetica innescata dal gonfiore nel tratto digestivo.

Quando il lievito rileva il gonfiore, produce un enzima che indebolisce le particelle infiammatorie chiamate adenosina trifosfato extracellulare (eATP), riducendo così il gonfiore.

Il lievito artigianale genera varie quantità dell'enzima, a seconda di quanti segnali infiammatori esistono. In questo modo, il lievito probiotico è “autoregolante” e può fornire un'azione estremamente locale a particolari siti di gonfiore all'interno dell'apparato digerente.

“È questa idea di portare all'estremo la medicina individualizzata. Questo non è solo per un paziente specifico, ma specificamente per ogni micropezzo di tessuto”.

–Dottor Francisco Quintana

Versioni del mouse

Gli scienziati hanno esaminato i probiotici nei topi con vari tipi di IBD. Dopo aver somministrato per via orale il lievito artificiale, hanno scoperto che i topi avevano una ridotta espressione della genetica che provoca il gonfiore nel colon.

Questo si è trasformato in un moderato gonfiore digestivo e in una riduzione della fibrosi, dove il rivestimento del tratto digestivo diventa segnato e ingrandito, il che può causare l'ostruzione dei tratti intestinali.

In alcune situazioni, i probiotici realizzati hanno eguagliato le prestazioni di farmaci paragonabili a quelli utilizzati per il trattamento di individui con IBD, come gli anticorpi che ostruiscono la variabile di morte della crescita (TNF).

"In alcuni modelli, si comportano anche letteralmente", ha informato il dottor Quintana alla MNT. "E in alcuni dei modelli che utilizziamo, il lievito ha effettivamente superato, ad esempio, gli anticorpi anti-TNF".

Tuttavia, prima che il probiotico sviluppatore possa essere utilizzato negli esseri umani, il dottor Quintana e il gruppo dovranno sicuramente eseguire ulteriori ricerche sulla sicurezza e partecipare a massicci test medici. Si preparano inoltre a perfezionare maggiormente il lievito per concentrarsi sull'accelerazione del fissaggio delle cellule.

Le aspirazioni del dottor Quintana si estendono inoltre oltre il tratto digestivo.

"Stiamo usando l'intestino come una finestra per colpire davvero l'infiammazione in molti altri tessuti", ha affermato. Il laboratorio del dottor Quintana ha già esaminato l'effetto del gonfiore nella mente in diverse sclerosi e intende verificare esattamente come questi robot di lievito geneticamente modificati potrebbero utilizzare nuove opportunità per la terapia.

“Se pensiamo in termini di software e hardware, questi sono hardware, dove puoi incorporare un codice, che è un pezzo di software. Ciò ti consentirà di prendere di mira non solo diversi aspetti dell'IBD, ma anche diverse condizioni infiammatorie.