Wetenschappers 'hack' gemeenschappelijke darmbacterie


Wetenschappers 'hack' gemeenschappelijke darmbacterie

In een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Cell Systems , Onderzoekers onthullen hoe zij een gemeenschappelijke darmbacterie hebben ontwikkeld om nieuwe functies te hebben, waardoor controle over genuitdrukking in de darmkanalen van muizen mogelijk is.

De onderzoekers hopen dat ze op een dag intestinale signalen kunnen gebruiken om genuitdrukking via geanimeerde bacteriën te wijzigen, die nieuwe behandelingsstrategieën voor tal van gezondheidstoestanden kunnen bieden.

Studieleiders Timothy K. Lu en Christopher Voigt, van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), en collega's zeggen dat hun studie de weg kan vormen voor de ontwikkeling van microben die ziekte in de darm detecteren of die drugs kunnen leveren.

Onderzoekers hebben in toenemende mate onderzocht hoe te manipuleren darmbacteriën, zodat het therapeutische potentieel heeft.

Vorig jaar, bijvoorbeeld, Medical-Diag.com Gerapporteerd over een studie van onderzoekers van de Vanderbilt Universiteit in Nashville, TN, die gedetailleerde hoe Escherichia coli Bacteriën werden gemodificeerd om voedsel inname en obesitas bij muizen te verminderen.

Het MIT-team merkt echter op dat E coli Is in overvloed niet aanwezig in de darm - het kan binnen enkele dagen na de introductie worden gewist. Als zodanig hebben zij hun aandacht opgedragen Bacteroides - specifiek een genaamd soort Bacteroides thetaiotaomicron .

"In vergelijking tot E coli , Bacteroides Populaties vertoont een lage variatie in overvloed en langetermijngolonisatie, "leggen de auteurs uit." B. thetaiotaomicron Is zowel prevalent (aanwezig in 46% van de mensen) en overvloedig [...] waardoor het een veelbelovend organisme is voor het begrijpen en manipuleren van de darmomgeving."

Bovendien zeggen de onderzoekers dat deze bacteriën genen kunnen opleveren "op aanvraag" en betrokken zijn bij langdurige interacties met menselijke cellen en andere darmbacteriën. Dit betekent een vorm van deze bacteriën die zijn ontworpen om drugs te leveren en de uitgedrukte genen kunnen langer in de darm blijven.

Genen in gemanipuleerde bacterie uitgedrukt op basis van welke muis wordt gevoed

Te ingenieur B. thetaiotaomicron , Combineerde het MIT-team een ​​aantal instrumenten die onderzoekers eerder hebben gebruikt om andere bacteriën te manipuleren, inclusief promotors, ribosoombindende sequenties, geheugenwisselaars en CRISPR-interferentie, en introduceerden ze aan de bacterie.

"We hebben toen aangetoond dat genetische apparaten in de bacteriën geïmplementeerd kunnen worden en aangetoond worden dat ze functioneren in de context van de microbiome van de muisgut." Zegt lu

Uitgelegd wat deze bevindingen betekenen, zegt Voigt:

Het culminatie van het werk is niet alleen dat u een gemanipuleerde bacterie heeft die de muizenarm gekoloniseerd heeft, maar u kunt inschakelen welke genen in de bacterie actief zijn op basis van wat u de muis voedt. Dat is echt iets nieuws. Het staat u toe om te controleren wat de bacterie doet op de plaats waar het functioneert."

De onderzoekers hopen hun werk te verplaatsen naar menselijke proeven, maar let erop dat er een aantal hindernissen zijn om eerst te overwinnen. Bijvoorbeeld, in deze studie moesten de muizen antibiotica worden gegeven voordat hun darm gekoloniseerd kon worden B. thetaiotaomicron .

Ook het team zegt dat ze moeten aantonen dat de bacteriën kunnen worden ontwikkeld om complexere functies uit te voeren, zoals het vermogen om te reageren op allerlei sensorische ingangen.

De onderzoekers zeggen dat het langetermijndoel is om intestinale signalering te gebruiken om genuitdrukking te veranderen via gemanipuleerde bacteriën, die nieuwe behandelingsstrategieën voor een verscheidenheid aan gezondheidstoestanden kunnen bieden.

"Het grote beeld is dat de bacteriën die in ons leven of op ons de gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid op zeer significante manieren en de bestaande technieken we de microbiomenetende antibiotica moeten moduleren of het dieet veranderen - zijn relatief beperkt," merkt Lu op.

"We hopen dat met deze hulpmiddelen de intieme interface tussen bacteriën en mensen nauwkeurig kan ontwikkelen, zullen we enkele belangrijke gezondheidsproblemen kunnen aanpakken."

Deze verlamde aap kan weer lopen dankzij het hacken van zijn loopreflexen (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte