W ciele człowieka żyją tysiące szczepów bakterii – zwracają uwagę biotechnolodzy z Massachusetts General Hospital (USA), którzy chcą wykorzystać niektóre z tych mikroorganizmów do celów terapeutycznych.
Pracują oni nad tym, aby bakterie, w odpowiednim miejscu ciała wydzielały lecznicze białka.
Na łamach periodyku „Cell Host & Microbe” opisali bakterię Escherichia coli, która wydziela niewielkie przeciwciało hamujące stany zapalne. Białko to działa w ten sposób, że blokuje ważną dla układu odpornościowego cząsteczkę o nazwie TNF-alfa.
Istnieją leki, które mają podobne działanie, ale stosuje się je ogólnie, co powoduje osłabienie układu odpornościowego.
- Pacjenci, którym podaje się te leki systemowo, ryzykują rozwojem groźnych dla życia infekcji oraz chłoniaka. Z pomocą zmodyfikowanych bakterii powinno być możliwe dostarczanie tych przeciwzapalnych przeciwciał bezpośrednio do miejsca zapalenia i ograniczenie działania immunosupresyjnego – wyjaśnia autorka badania dr Cammie F. Lesser.
Tymczasem, w eksperymentach na myszach działanie mikroba okazało się równie skuteczne w zwalczaniu zapalenia okrężnicy i nieswoistego zapalenia jelit, jak leki.
Jednym z największych wyzwań było znalezienie sposobu na transport białka przez otaczające bakterię zewnętrzną błonę komórkową.
Naukowcy wykorzystali w tym celu mechanizm działający u spokrewnionych z E. coli bakterii chorobotwórczych, które wypracowały sposób na transport inwazyjnych białek przez własną błonę, do komórek zaatakowanego gospodarza.
Zespół z MGH już od dwóch dekad analizuje te mechanizmy.
Badacze wprowadzili wyposażyli w niezbędną do takiego transportu białek biochemiczną maszynerię nieszkodliwy szczep E. coli razem z terapeutycznymi białkiem.
Oprócz cząsteczki leczącej stany zapalne w jelitach, opracowali także inne białka, które mogą działać w zmodyfikowanej bakterii.
Teraz pracują nad ulepszeniem tego systemu, tak aby wydzielał dane białko zależnie od warunków – na przykład, na początku rozwoju stanu zapalnego.
Opracowują też inne białka, które bakteria mogłaby wydzielać. Niektóre z nich mogą np. blokować toksyny produkowane przez chorobotwórcze mikroby, np. Clostridiodes difficile.
W podobny sposób może stać się możliwe nawet oddziaływanie na niektóre nowotwory. Niektóre bakterie zasiedlają bowiem lite guzy.
- Mamy nadzieję na opracowanie szczepów, które będzie można wykorzystać w leczeniu różnorodnych ludzkich chorób, wyposażając te bakterie w różnego typu terapeutyczne białka – podkreśla dr Lesser.