Исследователи из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института создали вид бактерий, которые потенциально могут защитить человека от вредных побочных эффектов антибиотиков, говорится в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering.
Инженерные бактерии могут защитить кишечник от антибиотиков: Исследование
Кэролин Крист
13 апреля 2022 C Исследователи из Гарвардского университета и Массачусетского технологического института создали вид бактерий, которые потенциально могут защитить человека от вредных побочных эффектов антибиотиков, говорится в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Biomedical Engineering.
Хотя антибиотики остаются основным средством борьбы с бактериальными инфекциями, они также могут уничтожать полезные бактерии кишечника, что может привести к диарее, воспалению или серьезным инфекциям, таким как Clostridioides difficile. Широкое применение антибиотиков также способствовало распространению устойчивых микробов по всему миру. Некоторые врачи назначают пробиотики, чтобы помочь, хотя антибиотики могут влиять и на пробиотики.
На протяжении всей вашей жизни эти кишечные микробы собираются в чрезвычайно разнообразное сообщество, которое выполняет важные функции в вашем организме, - сказал в своем заявлении Андрс Кубиллос-Руис, доктор философии, ведущий автор исследования и научный сотрудник Центра синтетической биологии Массачусетского технологического института и Гарвардского института Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.
По его словам, проблема возникает, когда такие вмешательства, как лекарства или определенные виды диет, влияют на состав микробиоты и создают измененное состояние, называемое дисбиозом. Некоторые группы микроорганизмов исчезают, а метаболическая активность других повышается. Этот дисбаланс может привести к различным проблемам со здоровьем.
Кубиллос-Руис и его коллеги считают, что у них может быть другое решение - живая биотерапевтическая бактерия C или сконструированный штамм бактерий. Они модифицировали штамм Lactococcus lactis, который безопасен для человека и часто используется в производстве сыра, для доставки фермента, способного расщеплять бета-лактамные антибиотики. Многие из наиболее назначаемых в США антибиотиков, включая пенициллин, ампициллин и амоксициллин, относятся к этой категории.
С помощью редактирования генов исследователи изменили способ синтеза фермента, чтобы штамм не передавал эту способность другим бактериям. Другими словами, лечение снижает вредное воздействие антибиотиков, но при этом позволяет им работать против инфекций.
В ходе исследования, проведенного на мышах, ученые обнаружили, что сконструированные бактерии значительно уменьшили ущерб, наносимый ампициллином, а микробы кишечника восстановились через 3 дня. Штамм также снизил вероятность появления генов устойчивости к противомикробным препаратам в микробиоме кишечника и предотвратил потерю микробов, борющихся с C. difficile. Напротив, у мышей, получавших только антибиотик, наблюдалась гораздо большая потеря микробов в кишечнике и высокий уровень C. difficile в кишечнике.
Сейчас исследовательская группа работает над версией лечения, которую можно было бы испытать на людях, подверженных высокому риску заболеваний, вызванных дисбактериозом кишечника из-за приема антибиотиков. В конечном счете, они надеются создать лечение для всех, кому приходится принимать антибиотики при бактериальных инфекциях.
Сейчас мы сосредоточены на том, чтобы донести эти живые методы лечения до пациентов, и заканчиваем разработку эффективного, короткого и недорогого клинического испытания, сказал Кубиллос-Руис.
