Forskere 'hack' vanlig gut-bakterie


Forskere 'hack' vanlig gut-bakterie

I en ny studie publisert i tidsskriftet Cell Systems , Avslører forskere hvordan de har utviklet en felles tarmbakterie for å ha nye funksjoner, som muliggjør kontroll av genuttrykk i tarmkanaler av mus.

Forskerne håper at de en dag kan bruke intestinal signalering for å modifisere genuttrykk via manipulerte bakterier, som kan tilby nye behandlingsstrategier for mange helsemessige forhold.

Studieleiledere Timothy K. Lu og Christopher Voigt, fra Massachusetts Institute of Technology (MIT), og kolleger sier at studien deres kunne bane vei for utviklingen av mikrober som oppdager sykdom i tarmen eller som kan levere rusmidler.

Forskere har i økende grad undersøkt hvordan man kan manipulere tarmbakterier, så det har terapeutisk potensial.

I fjor, for eksempel, Medical-Diag.com Rapportert på en studie av forskere fra Vanderbilt University i Nashville, TN, som detaljerte hvordan Escherichia coli Bakterier ble modifisert for å redusere matinntak og fedme hos mus.

MIT-teamet noterer imidlertid det E coli Er ikke tilstede i tarmen i overflod - det kan ryddes innen dager etter introduksjonen. Som sådan viste de seg oppmerksomhet til Bacteroides - Spesielt en art som kalles Bacteroides thetaiotaomicron .

"Sammenlignet med E coli , Bacteroides Befolkningene utviser lav variasjon i overflod og langsiktig kolonisering, forklarer forfatterne. " B. thetaiotaomicron Er både utbredt (tilstede hos 46% av mennesker) og rikelig [...] som gjør det til en lovende organisme for både å forstå og manipulere tarmmiljøet."

I tillegg sier forskerne at disse bakteriene er i stand til å uttrykke gener "på etterspørsel" og engasjere seg i langsiktige interaksjoner med humane celler og andre tarmbakterier. Dette betyr en form for denne bakterien som er konstruert for å levere medisiner, og dens uttrykte gener kan forbli i tarm lenger.

Gener i konstruert bakterie uttrykt basert på hvilken mus er matet

Å konstruere B. thetaiotaomicron , Kombinerte MIT-teamet en rekke verktøy forskere har tidligere brukt til å konstruere andre bakterier, inkludert promotorer, ribosombindende sekvenser, minnebrytere og CRISPR-interferens, og introduserte dem til bakterien.

"Vi viste da at genetiske enheter kunne implementeres i bakteriene og bli vist å fungere i sammenheng med musemutmikrobiomet." Sier Lu.

Forklarer hva disse funnene betyr, sier Voigt:

Kulminasjonen av arbeidet er ikke bare, har du en konstruert bakterie som koloniserer muskelen, men du kan slå på hvilke gener i bakterien som er aktive, basert på hva du matretter med musen. Det er virkelig noe nytt. Det lar deg kontrollere hva bakterien gjør på stedet der den er i drift."

Forskerne håper å flytte sitt arbeid til menneskelige forsøk, men merk at det er noen hindringer for å overvinne først. For eksempel, i denne studien, måtte musene bli gitt antibiotika før deres tarm kunne koloniseres med B. thetaiotaomicron .

Teamet sier også at de må demonstrere at bakteriene kan konstrueres for å utføre mer komplekse funksjoner, for eksempel muligheten til å reagere på en rekke sensoriske innganger.

Forskerne sier at det langsiktige målet er å bruke intestinal signalering for å modifisere genuttrykk via manipulerte bakterier, som kan tilby nye behandlingsstrategier for en rekke helsemessige forhold.

"Det store bildet er at bakteriene som bor i oss eller på oss, påvirker menneskers helse på svært viktige måter, og de eksisterende teknikkene vi må modulere mikrobiometene - tar antibiotika eller skifter diett - er relativt begrenset," forteller Lu.

"Vi håper at med disse verktøyene for å nøyaktig konstruere det intime grensesnittet mellom bakterier og mennesker, skal vi kunne takle noen store helseproblemer."

The Thinning (Video Medisinsk Og Faglig 2019).

§ Problemer På Medisin: Sykdom