Микробиом кишечника человека влияет на здоровье множеством способов. Исследователи из Стэнфордского университета используют потенциал микробиома для борьбы с болезнями, генетически модифицируя определённые бактерии. Учёные использовали бактерию Phocaeicola vulgatus, которая уже присутствует в микробиоме человека, и модифицировали её, чтобы она расщепляла оксалат, а также потребляла порфиран — питательное вещество, получаемое из морских водорослей. Порфиран использовался для контроля численности Phocaeicola vulgatus: либо добавляли больше порфирана, либо уменьшали его количество, что должно было привести к гибели бактерий из-за недостатка пищи.
Исследование состояло из трёх частей: тестирование модифицированных бактерий на крысах, испытания на здоровых людях и испытания на людях с кишечной гипероксалурией. В первой части исследования у крыс, в рационе которых было повышено содержание оксалатов, наблюдалось снижение уровня оксалатов в моче на 47% после добавления модифицированных бактерий в их микробиом. Затем исследователи вызвали у крыс синдром Элерса — Данлоса с помощью определённой процедуры шунтирования желудка, которая, как известно, приводит к осложнениям у людей. Авторы работы отмечают, что хирургическое вмешательство привело к увеличению содержания оксалатов в моче у крыс, заражённых контрольным штаммом, на 51%. У животных, заражённых штаммом, разлагающим оксалаты, это увеличение было полностью устранено. Кроме того, модифицированные бактерии были успешно выведены из организма крыс, когда им перестали давать порфиран.
Затем исследователи протестировали модифицированные бактерии на 39 здоровых добровольцах в рамках первой фазы клинических испытаний. Результаты показали, что колонизация у людей была дозозависимой, то есть по мере увеличения дозы порфирана популяция Phocaeicola vulgatus увеличивалась, и в большинстве случаев этот процесс был обратимым после отмены порфирана. Однако у двух участников Phocaeicola vulgatus сохранялась в микробиоме даже после лечения антибиотиками. Это указывает на то, что бактерии мутировали, обменявшись генетическим материалом с другими бактериями в микробиоме. Длительная колонизация не привела к каким-либо опасным последствиям для участников. Тем не менее эта мутация указывает на недостатки, которые ещё предстоит устранить.
By