חיידקי עור חכמים מסוגלים להפריש ולייצר מולקולות לטיפול באקנה

פרסומת
X-ray_Promo1


מחקר בינלאומי בהובלת המעבדה לביולוגיה סינתטית מתרגמת של המחלקה לרפואה ומדעי החיים (MELIS) ​​באוניברסיטת פומפאו פברה הצליח להנדס ביעילות Cutibacterium acnes -סוג של חיידק עור- לייצר ולהפריש מולקולה טיפולית המתאימה לטיפול בתסמיני אקנה. החיידק המהונדס אושר בשורות תאי עור והמשלוח שלו אושר בעכברים. ממצא זה פותח את הדלת להרחיב את הדרך להנדסת חיידקים בלתי ניתנים לטיפול להתמודדות עם שינויים בעור ומחלות אחרות באמצעות תרופות חיים.

פרסומת

את צוות המחקר משלימים מדענים מהמכון למחקר ביו-רפואי של Bellvitge (Idibell), אוניברסיטת ברצלונה, מתקן טכנולוגיות חלבון של המרכז לרגולציה גנומית, Phenocell SAS, Medizinische Hochschule Brandenburg Theodor Fontane, אוניברסיטת לונד ואוניברסיטת ארהוס.

אקנה היא מצב עור שכיח הנגרם על ידי חסימה או דלקת של הזקיקים של הפילוסבסי. המראה שלו יכול להשתנות, החל מנקודות לבנים ונקודות שחורות ועד פצעונים וגושים, בעיקר על הפנים, המצח, החזה, הגב העליון והכתפיים. למרות שאקנה היא הנפוצה ביותר בקרב מתבגרים, היא יכולה להשפיע על אנשים בכל הגילאים.

המקרים הקשים ביותר של אקנה מטופלים באנטיביוטיקה להרוג חיידקים החיים בזקיקים, או איזוטרטינואין (המכונה Accutane), נגזרת של ויטמין A, הגורמת למוות של סבוציטים, תאי העור האפיתל המייצרים סבום. עם זאת, טיפולים אלו עלולים לגרום לתופעות לוואי חמורות כמו שבירת הומאוסטזיס של מיקרוביום העור – מכיוון שהם אינם הורגים חיידקים באופן סלקטיבי – או רגישות לאור, במקרה של אנטיביוטיקה, או מומים מולדים או קשקשים קיצוניים של העור, במקרה של איזוטרטינואין.

תוצאות המחקר, שפורסמו היום ב טבע ביוטכנולוגיהמראים שחוקרים ערכו בהצלחה את הגנום של Cutibacterium acnes ל מפריש ומייצר חלבון NGAL ידוע כמתווך של תרופת האקנה, איזוטרטינואין, שהוכח כמפחית חלב על ידי גרימת מוות של סבוציטים.

"פיתחנו טיפול מקומי בגישה ממוקדת, תוך שימוש במה שכבר יש לטבע. הנדסנו חיידק שחי בעור וגורם לו לייצר את מה שהעור שלנו צריך. כאן התמקדנו בטיפול באקנה, אבל ניתן להרחיב את הפלטפורמה הזו. למספר אינדיקציות אחרות", אומרת נסטסיה קנודלסדר, המחברת הראשונה של המחקר.

הרחבת הדרך של חיידקים הנדסיים

"עד עכשיו, ג אקנה נחשב לחיידק בלתי פתיר. היה קשה להפליא להכניס DNA ולקבל חלבונים המיוצרים או מופרשים מאלמנט שהוכנס לגנום שלו", מסביר קנודלסדר, שהוא פוסט דוקטורט במעבדה לביולוגיה סינתטית מתרגלת של UPF.

עם זאת, מאז ג אקנה נראה שלדת ביולוגיה סינתטית אטרקטיבית לטיפול במחלות עור בשל הסביבה הנישה שלה עמוק בתוך זקיקי השיער – למעשה במקום בו שוחרר החלב-, חשיבותו להומאוסטזיס של העור, המגע הקרוב שלו למטרות טיפוליות רלוונטיות, וכן העובדה שהוכח כי השתלה בהצלחה כשהיא מורחת על עור אנושי, הובילה אותם להתעקש לערוך את הגנום של החיידק שאינו ניתן להנדסה.

כדי לערוך את הגנום של ג אקנה, צוות המחקר בראשות Marc Güell התמקד בשיפור העברת ה-DNA לתא, יציבות ה-DNA בתוך התא וביטוי הגנים. המדענים שקלו אמצעים רגולטוריים על ידי פיתוח אסטרטגיית הכלה ביולוגית כדי להימנע משימוש באלמנטים המייצרים דאגות רגולטוריות כמו אלמנטים גנטיים ניידים, פלסמידים או עמידות לאנטיביוטיקה. לפיכך, לחיידק הסינטטי שנוצר יש תכונות בטיחות כדי לאפשר "יישום בחיים האמיתיים" ולשקול אותו עבור טיפולים אנושיים עתידיים.

מְלָאכוּתִי ג אקנה מסוגל להפריש ולייצר NGAL כדי לווסת את ייצור החלב בשורות תאים. כאשר מורחים אותם על עורם של עכברים – הדגם היחיד של בעלי חיים שיכול לבדוק חיידקים מהונדסים עד כה – הם משתילים, חיים ומייצרים את החלבון. עם זאת, עור עכברים אינו בר השוואה לבני אדם. יש לו יותר שיער, רפוי יותר, יש לו פחות שומנים ומנגנון הזעה שונה. מכאן הצורך במודל חלופי, המייצג טוב יותר את העור האנושי, כמו דגמי עור תלת מימדיים.

הדרך לטיפולים

"פיתחנו פלטפורמה טכנולוגית שפותחת את הדלת לעריכת כל חיידק לטיפול במספר מחלות. כעת אנו מתמקדים בשימוש ג אקנה לטיפול באקנה אבל אנחנו יכולים לספק מעגלים גנטיים ליצירת חיידקים חכמים ליישומים הקשורים לחישת עור, או אפנון חיסוני", מציין מארק גואל, שהוביל את המחקר.

בעקבות אותה אסטרטגיה, קו מחקר זה ימשיך במסגרת הפרויקט האירופי 'SkinDev' שבו יהנדסו מדענים מהמעבדה לביולוגיה סינתטית מתרגמת יחד עם שותפיה. ג אקנה לטיפול באטופיק דרמטיטיס, מצב דלקתי עורי כרוני המאופיין בעור יבש, אקזמה וגירוי חמור, שכיח במיוחד בקרב ילדים צעירים.

למרות שיש לאמת כל אסטרטגיה טיפולית חיה בנפרד, החוקרים מראים את האופטימיות שלהם ביישום החיידקים החכמים הללו על בני אדם מכיוון שאינם מהונדסים ג אקנה כבר נבדק על עורם של מטופלים בצורה בטוחה ויעילה.



קישור לכתבת המקור – 2024-01-09 19:11:41

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר