BIOTRIN je nezisková organizace vytvořená vědeckými
pracovníky pro šíření informací o moderních biotechnologiích.
Je tu pro vaši informaci a jako fórum vašich názorů.

Živá bakteriální terapeutika – budoucnost medicíny?

K léčbě nemocí se používají různé léčivé přípravky. V budoucnosti by mohly být kromě konvenčních metod používány i živé organismy, tzv. živá bakteriální terapeutika (angl. live bacterial therapeutics, LBT), např. geneticky modifikované bakterie cílené na léčbu diabetu.

Pokusy s terapeutickými modifikovanými bakteriemi probíhají již řadu let. V minulosti byly tyto pokusy zaměřeny na vývoj a modifikaci běžných laboratorních kmenů bakterie Escherichia coli. E. coli je jednou z nejznámějších a nejlépe prozkoumaných bakterií osidlujících střevní trakt teplokrevných zvířat, tedy i člověka. Většina běžných komenzálních kmenů E. coli je považována za bezpečné, některé kmeny však mohou být příčinou závažných průjmů nebo nepříjemných extraintestinálních infekcí. Pro potenciální léčebné účely jsou využívány výhradně nepatogenní kmeny.

Přítomnost E. coli v prostředí (např. ve vodě) svědčí o znečištění výkaly, je to tzv. indikátor fekálního znečištění. Kromě výskytu E. coli v prostředí je mnoho kmenů kultivováno mikrobiology v laboratořích. Bezpečné laboratorní kmeny E. coli jsou většinou zhýčkané kultivací za optimálních podmínek růstu, tedy při optimální teplotě růstu v bohatých kultivačních médiích obsahujících všechny potřebné živiny. Velmi často bývají kultivovány v tzv. čisté kultuře, rostou jednodruhově a nemají tak potřebu bojovat o svůj životní prostoru s konkurenčními mikroorganismy. Časem proto “zleniví“ a přestanou exprimovat faktory umožňující jejich přežití v konkurenčním prostředí živočišných těl.

I z výše zmíněných důvodů se skupina amerických vědců z University of California a dalších výzkumných institucí zaměřila na modifikaci kmenů E. coli izolovaných z lidské i myší střevní mikrobioty a úspěšně zkonstruovala bakterie, u kterých prokázala potenciál léčit nemoci jako např. výše uvedený diabetes. Závěry studie byly publikovány v srpnu 2022 v časopisu Cell.

Jak výzkum probíhal? Výzkumníci izolovali nativní bakterie E. coli z kultur stolice konvenčně chovaných myší i lidských dobrovolníků, tyto izoláty poté modifikovali tak, aby exprimovaly funkční geny produkující interleukin IL-10 a hydrolasu žlučových solí (z ang. bile salt hydrolase, BSH). Savčí IL-10 reguluje zánětlivou odpověď organismu a bývá označován jako protizánětlivý cytokin; BSH je enzym katalyzující dekonjugaci žlučových kyselin, který může potenciálně ovlivnit metabolickou homeostázu hostitele. Poté upravenými bakteriemi jednou kolonizovaly vybrané myší jedince a prokázali, že tyto bakterie žily ve střevech po celou dobu života myší. Navíc si zachovávaly vlastnosti vyvolané provedenými modifikacemi, indukovaly metabolomické změny, příznivě ovlivnily fyziologii hostitele, a dokonce zlepšily jejich patofyziologické stavy. Experimenty byly prováděny v nesterilních zařízeních mezi sourozenci ošetřených myší.

Studie z posledních čtyř let, včetně výše zmíněné publikace, prokázaly, že izolované nativní kmeny E. coli jsou poměrně odolné vůči genetickým manipulacím. Jakákoli nová funkce zavedená do nativních bakterií metodami genového inženýrství navíc pravděpodobně sníží způsobilost bakterií vyrovnávat se s tvrdými konkurenčními podmínkami panujícími v živočišném těle, zvláště pak pokud neexistuje selektivní tlak na udržení nově získaných vlastností.  Zároveň se však vědci shodují, že bez selektivního tlaku mají bakterie E. coli potenciál zachovat si přidanou funkci, a tak pomoci uzdravovat. Na jejich terapeutické využití v praxi si však budeme muset ještě nějakou dobu počkat.

 

Zdroje:

 

Aktuálně

ZPRÁVA Z KONFERENCE
NBT - naděje v boji s klimatickou změnou


uspořádali jsme pro vás

NBT KONFERENCI

26.5. 2022 | BIOTRIN


NOVÁ
Databáze NBT plodin | BIOTRIN


uspořádali jsme pro vás
promítání filmu
WELL FED
s následnou diskuzí
Promítání Well fed ODLOŽENO na říjen

Top