Probiotik 'robot ragi' mungkin suatu hari merawat IBD

Ragi Saccharomyces cerevisiae. Gambar mikroskop sel pemula.

  • Kawasan kuman yang tinggal di dalam saluran pencernaan manusia menyumbang kepada beberapa masalah kesihatan dan kesejahteraan manusia, yang terdiri daripada penyakit saluran pencernaan yang meradang (IBD).
  • Para penyelidik sebenarnya telah membuat probiotik "perancang" multifungsi untuk merawat banyak aspek IBD Ia menurunkan bengkak, mengubah kerosakan sel, dan juga memulihkan mikrobioma saluran pencernaan dalam versi tetikus komputer.
  • Probiotik dibuat dari jenis ragi yang sama digunakan untuk membuat bir, memanfaatkan inovasi penyuntingan gen CRISPR-Cas9.
  • Para saintis akhir-akhir ini mengeluarkan kajian penyelidikan praklinikal mereka. Mereka strategi untuk melakukan lebih banyak penyelidikan keselamatan sebelum menguji probiotik pada manusia.

Di dalam saluran pencernaan manusia, sejumlah besar kuman, kulat, serta pelbagai mikroorganisma lain mengekalkan keseimbangan yang rapuh, dengan kesan yang besar terhadap kesihatan dan kesejahteraan kita. Para saintis sebenarnya telah mendedahkan bahawa masalah berterusan tertentu, seperti IBD, berkaitan dengan dysbiosis yang seharusnya.

Tetapi apa yang berlaku jika kita mempunyai makanan tambahan yang dapat mengganggu gangguan mikrobioma dan memulihkan keseimbangan untuk merawat penyakit yang berterusan?

Sekarang, para penyelidik dari Brigham dan juga Hospital Wanita di Boston, MA, sebenarnya telah membuat probiotik "perancang" yang mereka katakan mungkin melakukan itu.

Ragi yang dihasilkan secara genetik dapat bertindak balas terhadap pembengkakan serta menghilangkan tanda-tanda IBD pada tikus komputer dengan berkesan, menurut kajian penyelidikan baru yang dikeluarkan di Nature Medicine.

IBD dan juga mikrobioma saluran pencernaan

IBD adalah istilah payung untuk pelbagai masalah yang dikenal pasti oleh pembengkakan sistem perut yang konsisten. 2 jenis IBD yang paling biasa adalah penyakit Crohn dan juga kolitis ulseratif.

Pada tahun 2015, sekitar 3 juta orang dewasa di Amerika Syarikat menjalani diagnosis perubatan IBD, menurut Pusat Kawalan Penyakit dan Pencegahan (CDC).

Tanda-tanda biasa terdiri daripada kelonggaran usus, ketidakselesaan perut, kotoran berdarah, keletihan, dan pembakaran lemak yang tidak dapat dijelaskan.

Penyelidikan sebelumnya telah benar-benar mendapati bahawa individu dengan IBD mempunyai mikrobioma saluran pencernaan yang tidak seimbang, dengan variasi umum yang berkurang serta lebih banyak lagi jenis mikrob yang mendorong pembengkakan. Para saintis berpendapat probiotik dapat membantu memulihkan keseimbangan ini dan juga mengurangkan bengkak.

Namun, beberapa probiotik yang ada di pasaran sebenarnya telah ditingkatkan dengan kemajuan dalam saluran pencernaan yang sihat dan seimbang.

Dalam kajian penyelidikan baru ini, para saintis mengatakan bahawa untuk mengubati IBD, probiotik tentunya memerlukan beberapa ciri, yang terdiri daripada menghentikan pembengkakan, membalikkan kerosakan sel, dan juga mengimbangi kuman saluran pencernaan.

Perut bir

Dr Francisco Quintana, seorang detektif di Brigham dan juga Hospital Wanita, serta rakan sekerja ingin membuat probiotik yang dapat memenuhi semua tuntutan ini.

"Apa yang ingin kami [...] lakukan adalah menggunakan platform yang memungkinkan kami memanipulasi respons baru dengan cara yang sangat spesifik, kapan dan di mana diperlukan," kata Dr Quintana kepada"Detonic.shop" "Dan itu membuat kami tidak menuju probiotik tetapi sebenarnya kepada ragi. "

Dengan hormat disebut "robot ragi" oleh para penyelidik, probiotik dibuat dari Saccharomyces cerevisiae, sejenis ragi yang juga digunakan untuk membuat bir serta anggur putih dan juga dalam masakan.

Umumnya tidak digunakan sebagai probiotik namun hidup secara normal di saluran pencernaan manusia sebagai komponen mikrobioma yang sihat dan seimbang.

Dr Quintana serta kelompoknya menggunakan CRISPR-Cas9, sejenis inovasi penyuntingan gen, untuk menyajikan genetik yang dipicu oleh pembengkakan pada saluran pencernaan.

Apabila ragi mengesan pembengkakan, ia menghasilkan enzim yang melemahkan zarah keradangan yang disebut adenosin trifosfat ekstraselular (eATP), sehingga menurunkan pembengkakan.

Ragi yang dihasilkan menghasilkan pelbagai kuantiti enzim, bergantung pada seberapa banyak isyarat keradangan yang ada. Dengan cara ini, probiotik ragi adalah "self-tuning" dan juga dapat memberikan tindakan yang sangat lokal ke laman web tertentu pembengkakan di dalam saluran pencernaan.

"Ini idea untuk mengambil ubat secara individu secara ekstrem. Ini bukan hanya untuk pesakit tertentu tetapi khusus untuk setiap tisu mikro. "

–Dr Francisco Quintana

Versi tetikus

Para saintis memeriksa probiotik pada tikus komputer dengan pelbagai jenis IBD. Setelah melalui mulut menyediakan ragi yang dibuat, mereka mendapati bahawa tikus komputer telah mengurangkan ekspresi genetik yang mengiklankan pembengkakan pada usus besar.

Ini berubah menjadi pembengkakan pencernaan yang lemah serta menurunkan fibrosis - di mana lapisan saluran pencernaan akhirnya ditandai dan membesar, yang dapat memicu saluran usus tersumbat.

Dalam beberapa situasi, probiotik yang dibuat sesuai dengan prestasi ubat yang setanding dengan yang digunakan untuk merawat individu dengan IBD, seperti pemboleh ubah kematian pertumbuhan (TNF) - menghalangi antibodi.

"Dalam beberapa model, mereka juga tampil secara harfiah," kata Dr Quintana kepada MNT. "Dan dalam beberapa model yang kami gunakan, ragi sebenarnya melebihi, misalnya antibodi penyekat TNF."

Sebelum probiotik pengembang dapat digunakan pada manusia, namun Dr Quintana dan juga kumpulan tersebut pasti akan memerlukan lebih banyak penyelidikan keselamatan serta mengambil bahagian dalam ujian perubatan besar-besaran. Mereka juga bersiap untuk menyempurnakan ragi lebih banyak untuk menumpukan perhatian pada mempercepat pembaikan sel.

Aspirasi Dr Quintana juga melampaui saluran pencernaan.

"Kami menggunakan usus sebagai jendela untuk benar-benar menargetkan keradangan di banyak tisu lain," katanya. Makmal Dr Quintana sebenarnya sebelumnya telah memeriksa fungsi pembengkakan di otak dalam beberapa sklerosis dan juga bermaksud untuk memeriksa dengan tepat bagaimana robotik ragi yang dihasilkan secara genetik ini dapat menggunakan peluang baru untuk terapi.

"Jika kita memikirkan dari segi perisian dan perkakasan, ini adalah perkakasan, di mana anda boleh memasukkan kod, yang merupakan perisian. Itu akan membolehkan anda menyasarkan bukan sahaja aspek IBD yang berbeza tetapi juga keadaan keradangan yang berbeza. "