Дрожжевой пробиотик, разработанный для лечения воспалительного заболевания кишечника

Мир микробов, обитающих в кишечнике человека, может иметь далеко идущие последствия для здоровья человека. Множественные заболевания, включая воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), связаны с балансом этих микробов, что позволяет предположить, что восстановление правильного баланса может помочь в лечении болезни. Многие пробиотики — живые дрожжи или бактерии — которые в настоящее время представлены на рынке, были оптимизированы путем эволюции в контексте здорового кишечника. Однако для лечения сложных заболеваний, таких как ВЗК, пробиотик должен выполнять множество функций, в том числе способность отключать воспаление, устранять повреждения и восстанавливать микробиом кишечника. Учитывая все эти потребности, исследователи из Brigham and Women’s Hospital разработали «дизайнерский» пробиотик — тщательно разработанные дрожжи, которые могут вызывать множество эффектов при лечении ВЗК.Природная медицина .

«Мы взяли дрожжи — те самые дрожжи, которые используются для производства пива, — и дали им способность ощущать воспаление и выделять противовоспалительную молекулу», — сказал автор-корреспондент Франсиско Кинтана, доктор философии, исследователь в Центр неврологических заболеваний Энн Ромни в Бригаме. «Мы называем эту новую платформу« Y-ботами »(дрожжевые роботы) и видим здесь потенциал для разработки терапевтических средств, которые могут лечить заболевания кишечной ткани и многое другое».

Предыдущие исследования лаборатории Кинтаны помогли выявить связь между кишечником и заболеваниями, поражающими мозг, и позволили предположить потенциальные возможности применения пробиотиков помимо ВЗК.

Кинтана и его коллеги разработали свой пробиотик, используя Saccharomyces cerevisiae, разновидность дрожжей, используемых в виноделии, выпечке и пивоварении. Используя технологию редактирования генов CRISPR / Cas9, исследователи ввели генетические элементы, которые могут ощущать воспаление и реагировать на него, выделяя фермент, который может разрушать ключевую молекулу, участвующую в воспалении. Сконструированные дрожжи могут секретировать разные уровни ферментов в зависимости от того, какая часть воспалительного сигнала присутствует в определенном месте в кишечнике. Это означает, что пробиотик может иметь сильно локализованный ответ на воспаление. У мышей сконструированные дрожжи успешно подавили воспаление кишечника, уменьшили фиброз и восстановили сбалансированный микробиом кишечника .

Чтобы использовать эту новую терапевтическую платформу для лечения ВЗК и других заболеваний человека, Кинтане и его коллегам необходимо провести исследования безопасности. Они также планируют доработать и протестировать созданные дрожжи, чтобы увидеть, могут ли они ускорить восстановление тканей. Помимо ВЗК, команда планирует исследовать использование искусственных пробиотиков для лечения распространенного побочного эффекта иммунотерапии рака — колита.

«Мы хотим использовать инструменты синтетической биологии для разработки того, что можно найти в природе», — сказал Кинтана. «Создавая пробиотики, наша цель — создать более персонализированные, локализованные и строго контролируемые лекарства для лечения заболеваний кишечника и других заболеваний».