Εκατοντάδες είδη βακτηρίων ζουν και βασιλεύουν στο ανθρώπινο έντερο. Στο μέλλον ένα από αυτά τα είδη ίσως έχει έναν νέο ρόλο: αυτό του μικροσκοπικού «εργοστασίου φαρμάκων».
Μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 18 Φεβρουαρίου στο περιοδικό «Nature Biotechnology» έδειξε πώς βακτήρια του εντέρου μπορούν να αναπρογραμματιστούν ώστε να παράγουν και να εκλύουν πρωτεΐνες στο κατώτερο γαστρεντερικό σύστημα – δίνοντας επιτέλους λύση σε ένα μόνιμο πρόβλημα που αφορά τη μεταφορά φαρμάκων στη συγκεκριμένη «δύσβατη» περιοχή του σώματος.
Γιατί οι θεραπείες για το έντερο συχνά δεν βρίσκουν στόχο
Η χορήγηση φαρμάκων από το στόμα αποτελεί την πιο κοινή και πρακτική οδό προκειμένου να φθάσει μια φαρμακευτική ουσία στο σημείο-«στόχο» της. Ετσι τουλάχιστον λέει η θεωρία, διότι στην πράξη τα οξέα του στομάχου δεν αφήνουν τίποτα να περάσει «αλώβητο». Αυτό είναι καλό όταν μιλάμε για προστασία του οργανισμού από «εχθρούς» όπως τα τροφιμογενή παθογόνα, αλλά κακό σε ό,τι αφορά θεραπείες που στοχεύουν το έντερο καθώς αυτές συχνά χάνουν μεγάλο μέρος της δράσης τους και αποβάλλονται χωρίς να έχουν φέρει εις πέρας το έργο τους.
Επόμενο βήμα για τους ερευνητές είναι να βρουν τον τρόπο ώστε φάρμακα που απορροφώνται από το έντερο να περνούν στην κυκλοφορία του αίματος
Τώρα για πρώτη φορά βιολόγοι του Virginia Tech τροποποίησαν ιούς που «καταναλώνουν» βακτήρια και ονομάζονται βακτηριοφάγοι (ή φάγοι) ώστε να μολύνουν και να αναπρογραμματίζουν βακτηριακά κύτταρα προκειμένου να παράγουν και να εκλύουν σταθερή ροή ενός φαρμάκου που βασίζεται σε μια πρωτεΐνη.
Η ομάδα του βιολόγου Μπράιαν Σου συνεργάστηκε με τον ανοσολόγο Λιγού Λι και έδειξε ότι η συγκεκριμένη προσέγγιση μπορεί να είναι άκρως αποτελεσματική ενάντια σε χρόνιες νόσους του εντέρου.
Η «αεροπειρατεία» των φάγων
Οι βακτηριοφάγοι επιτίθενται στα βακτήρια με τον ακόλουθο τρόπο: αφού προσδεθούν στο βακτηριακό κύτταρο εγχέουν το DNA τους κάνοντας ουσιαστικώς «αεροπειρατεία» και οδηγώντας τα βακτήρια στο να παράγουν ακόμη περισσότερους φάγους οι οποίοι τελικώς θα τα οδηγήσουν στον αφανισμό. Όταν το βακτηριακό κύτταρο τελικώς υποκύψει στην επίθεση εκρήγνυται σε μια διαδικασία που ονομάζεται λύση κατά την οποία παράγεται ένα «ποτάμι» φάγων. Όταν συμβαίνουν εκατομμύρια τέτοια γεγονότα ταυτοχρόνως υπάρχει σταθερή ροή μιας στοχευμένης πρωτεΐνης μέσα στο κατώτερο τμήμα του εντέρου.
Με δεδομένο ότι οι φάγοι παίζουν τον δικό τους ρόλο στο εντερικό μικροβίωμα, η ερευνητική ομάδα σκέφτηκε να τους χρησιμοποιήσει προκειμένου να εισαγάγει θεραπευτικές πρωτεΐνες στο έντερο.
Εντολή για παραγωγή θεραπευτικής πρωτεΐνης
Ο Ζάκαρι Μπέικερ, διδακτορικός φοιτητής στο Εργαστήριο του Σου δημιούργησε ειδικούς φάγους οι οποίοι εγχέουν λίγο επιπλέον γενετικό υλικό στα βακτηριακά τοιχώματα. Τα βακτηριακά κύτταρα ακολουθώντας τη διαδικασία της λύσης παράγουν νέους φάγους αλλά συγχρόνως λαμβάνουν εντολή να παράγουν μια θεραπευτική πρωτεΐνη μέσα στο έντερο.
Μείωση της φλεγμονής και βελτίωση της παχυσαρκίας
Προκειμένου να αποδείξουν την αξία της μεθόδου τους οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτούς τους τροποποιημένους φάγους για την αντιμετώπιση δύο διαφορετικών νόσων σε ποντίκια. Όπως συγκεκριμένα είδαν η προσέγγιση οδήγησε σε:
- Μείωση της φλεγμονής εκλύοντας μια πρωτεΐνη η οποία ανέστειλε τη δράση ενός ενζύμου που σχετίζεται με τη φλεγμονώδη νόσο του εντέρου.
- Βελτίωση των επιπέδων παχυσαρκίας εκλύοντας μια πρωτεΐνη η οποία προκάλεσε αίσθημα κορεσμού σε ποντίκια τα οποία ακολουθούσαν διατροφή πλούσια σε λιπαρά η οποία προσομοίαζε στη δυτικού τύπου διατροφή.
Διερεύνηση της εμπορικής δυναμικής της μεθόδου
Εχοντας αποδείξει σε πρώτη φάση την αξία της νέας προσέγγισης η ερευνητική ομάδα διερευνά τώρα την εμπορική δυναμική της μέσω του προγράμματος I-Corps του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ.
Σαν την… Amazon
Επόμενο βήμα για τους ερευνητές είναι να βρουν τον τρόπο ώστε φάρμακα που απορροφώνται από το έντερο να περνούν στην κυκλοφορία του αίματος. «Είναι σαν να είμαστε η Amazon. Μεταφέραμε το δέμα εκεί που έπρεπε, το αφήσαμε στην είσοδο του σπιτιού. Τώρα πρέπει να βρούμε τον τρόπο να… χτυπάμε το κουδούνι» σχολίασε γλαφυρά ο δρ Σου.
Πηγή: www.in.gr