Terapia microbiană folosește bacterii modificate pentru a viza oxalatul din intestin

Într-un studiu recent publicat în Science, cercetătorii au raportat despre utilizarea bacteriilor intestinale modificate pentru a trata pietrele la rinichi. Aceste bacterii au reușit să colonizeze microbiomul intestinal și să reducă nivelurile de oxalat în modelele animale și în primele studii clinice pe oameni. Descoperirile oferă o direcție promițătoare, dar încă imperfectă, în ceea ce privește terapiile microbiene.

Provocările terapiilor microbiene

Manipularea microbiomului intestinal prin utilizarea bacteriilor modificate pentru scopuri terapeutice a arătat rezultate promițătoare în studiile pe animale, dar aceste abordări adesea nu reușesc în setările clinice din cauza dificultății de a obține o colonizare constantă a bacteriilor inginerizate în intestin.

Abordarea folosită în acest studiu

Pentru a depăși această provocare, Weston Whitaker și colegii săi s-au concentrat pe Phocaeicola vulgatus, o bacterie intestinală comună, și au modificat-o genetic pentru a consuma un nutrient derivat din algele marine, porfiranul. Munca lor anterioară a arătat că ajustarea nivelurilor de prebiotic porfiran în dietă poate crea o nișă controlabilă care permite colonizarea stabilă și reglabilă a bacteriilor care metabolizează porfiranul în intestin, fără a fi afectată de competiția bacteriilor native. Porfiranul nu este utilizat frecvent de microbii din populațiile din vest, doar aproximativ 2% dintre aceștia purtând bacterii capabile să-l metabolizeze, creând astfel o nișă ecologică liberă pentru o tulpină inginerizată.

Ingineria bacteriană pentru tratarea oxalatului

Pentru a evalua dacă această abordare ar putea fi folosită pentru a livra tratamente microbiene, echipa a inginerizat o tulpină de P. vulgatus care metabolizează porfiranul pentru a descompune oxalatul (un compus responsabil pentru formarea pietrelor la rinichi) prin introducerea unui transportor specializat și a unei căi metabolice care convertește oxalatul în formiat. În modelele animale și în cadrul unui trial clinic de fază 1/2a efectuat pe oameni sănătoși, cercetătorii au demonstrat că bacteriile modificate pot coloniza în siguranță intestinul și pot produce efecte terapeutice prin reducerea nivelurilor de oxalat.

Provocările întâmpinate și concluziile studiului

Cu toate că această abordare a arătat semne timpurii promițătoare de reducere a nivelurilor de oxalat, au existat unele provocări, inclusiv coloniizarea persistentă în rândul anumitor indivizi din cauza unor mutații genetice și transferul orizontal de gene care a compromis funcția terapeutică a tulpinii. De asemenea, au existat preocupări legate de stabilitatea tulpinii, siguranța biosanitara și competiția din partea microbilor nativi.

În ciuda acestor provocări, autorii sugerează că terapiile microbiene inginerizate pot reprezenta un pas important în tratamentele viitoare pentru afecțiuni legate de oxalat, precum pietrele la rinichi, dar că este nevoie de cercetări suplimentare pentru a aborda problemele de stabilitate și siguranță.