Geneticky upravené baktérie proti obezite online

Mikróby môžu byť geneticky modifikované takým spôsobom, že uvoľňujú účinné látky proti chorobám v ľudskom zažívacom systéme. Stále sú však väčšinou zbavovaní svojich prirodzených príbuzných.

Geneticky upravené baktérie môžu zabezpečiť, aby sa myši neprejedali napriek tomu, že majú dostatok potravy. Priaznivé účinky baktérií trvajú asi štyri až šesť týždňov. To naznačuje, že sa na chvíľu zahniezdia v žalúdku.

Terapia obezity bola vyvinutá ako nový spôsob boja proti chronickým chorobám. Sean Davies, farmakológ na Vanderbiltovej univerzite, to robí úpravou baktérií, ktoré žijú v tele a na tele, súhrnne známe ako mikrobióm človeka. Existuje nádej, že manipulované mikróby môžu z dlhodobého hľadiska vylučovať účinné látky proti cukrovke, vysokému krvnému tlaku alebo iným chorobám, takže postihnutí už nebudú musieť brať tabletky. Mnoho liekov - vrátane toho, ktoré bolo testované v Daviesovej skupine - sa navyše rovnako nemôže užívať orálne, pretože by neprežilo trávenie. Baktérie by preto mohli uľahčiť podávanie takýchto liekov.

Prvá vec, ktorú Davies testoval, bola obezita. Za týmto účelom pracuje jeho skupina s kmeňom E. coli, ktorý je v Európe predpísaný ako tráviace probiotikum. Vedci tieto baktérie upravili tak, aby produkovali látku potláčajúcu chuť do jedla, ktorá sa za normálnych okolností vylučuje črevami v reakcii na príjem potravy, čo spôsobuje pocit sýtosti; niektorí ľudia (a myši) si toho sami nevyrábajú dosť. „Jedia príliš veľa, pretože nedostávajú„ plný “signál,“ vysvetľuje Davies. Iní vedci skúšajú iné spôsoby podávania tejto účinnej látky alebo liekov s malými molekulami s podobným účinkom, vrátane injekcií do brucha.

Vedci z Vanderbiltu vložili svoje baktérie do vody, ktorá sa podávala niektorým myšiam na diéte s vysokým obsahom tukov. Takto ošetrené zvieratá pribrali o 15 percent menšiu váhu ako zvieratá držiace rovnakú stravu, ale bez baktérií. Davies predstavil podrobnosti svojej štúdie na jarnom stretnutí Americkej chemickej spoločnosti v marci.

Charles Elson, gastroenterológ na lekárskej fakulte Univerzity v Alabame, označuje použitie takzvaných dizajnérskych probiotík za veľmi sľubný nápad. Má to však svoje obmedzenie: Vytváranie terapeutických baktérií, ktoré tvoria populáciu v ľudskom čreve, môže byť mimoriadne ťažké. „Organizmy, ktoré tam žijú, s nimi budú bojovať,“ vysvetľuje. Metóda preto môže dlhodobo fungovať, iba ak manipulované baktérie v čreve nenarazia na konkurenciu prírodných mikroorganizmov.

Existujú aj riziká. Napríklad pre zdravých ľudí môže byť nebezpečné náhodne požiť mikróby potlačujúce chuť do jedla.

Ako vysvetľuje Davies, pred klinickými skúškami stále pracuje na mechanizme, ktorý tieto problémy zmierni. Jednou z možností by mohla byť eliminácia génov, ktoré pomáhajú E. coli prežiť mimo čreva. Ďalšou možnosťou by bolo pridať genetický „spínač smrti“ vyvolaný účinnou látkou, ktorá je neškodná pre ľudské tkanivo a prírodný mikrobióm.

Avšak obavy z bezpečnosti nie sú jedinou vecou, ktorá brzdí mikrobiómové terapie, hovorí Andrew Patterson, toxikológ z Pennsylvánskej štátnej univerzity, ktorý študuje bakteriálne interakcie v čreve. Podľa neho najväčšia výzva spočíva v našej stále nedostatočnej znalosti týchto mikróbov.

Rozsiahle projekty sekvenovania génov, vrátane projektu Human Microbiome od amerického Národného inštitútu zdravia v hodnote 200 miliónov dolárov, v súčasnosti pracujú na identifikácii členov zdravých a chorých mikrobiómov. Ale to je iba začiatok. A je to ťažké, pretože väčšina mikróbov, ktoré žijú v tele a na tele, nerastú v umelom laboratórnom prostredí.

Daviesov výskum obezity je prvotným pohľadom na to, čo bude možné, keď lepšie porozumieme mikrobiómu, hovorí Timothy Lu, výskumník syntetickej biológie na MIT. Predpovedá, že pokročilejšie nástroje genetickej modifikácie prinesú viac možností.