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” (https://doi.org/10.1016/j.chom.2023.03.007) 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. (PAP)

Marek Matacz

mat/ agt/