Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) впервые успешно отредактировали геном бактерий в кишечном микробиоме живых мышей. В вирусы, охотящиеся за бактериями, загружена система редактирования генов CRISPR, что является прорывом, который может помочь управлять соотношением между различными видами бактерий для лечения ряда проблем со здоровьем.
Каждый из нас носит в кишечнике огромное сообщество микроорганизмов. Этот микробиом кишечника неразрывно связан с вашим здоровьем , а не только со здоровьем пищеварительной системы, как можно было бы ожидать. Недавние исследования показали, что микробиом кишечника может играть роль в аутоиммунных заболеваниях , диабете , раке , сердечно-сосудистых заболеваниях , болезни Паркинсона , Альцгеймера , рассеянном склерозе и даже депрессии .
Баланс этой хрупкой экосистемы может быть нарушен нашей диетой, антибиотиками и многими другими факторами, и его бывает трудно исправить. Пробиотики и трансплантация фекалий могут помочь, но они не всегда эффективны и могут не иметь желаемого эффекта .
В рамках нового исследования исследователи UCSF изучали, как редактирование генов кишечных бактерий может помочь восстановить баланс микробиома. Важным отличием будет разработка методов лечения, нацеленных на определенные штаммы бактерий, не затрагивая другие, которые могут быть полезны.
E. coli — одно из самых распространенных обитателей нашего кишечника, его штаммы полезны для нас и других, которые могут вызывать такие болезни, как пищевое отравление. В тестах на мышах команда разработала бактериофаг под названием M13 — вирус, который специально охотится на кишечную палочку — чтобы выборочно сосредоточиться на одном штамме. Когда вирус захватывается, он доставляет CRISPR-Cas9 целевым бактериям, удаляя хромосомы.
Команда вводила M13 мышам орально и отслеживала изменения микробиома, анализируя фекалии животных. До начала лечения целевой штамм преобладал в их кишечнике, но через две недели он составлял всего один процент населения.
Исследователи говорят, что этот метод в конечном итоге может быть использован для изменения состава микробиома, чтобы помочь исправить дисбаланс, который может вызвать проблемы со здоровьем. Но, конечно, это высокая цель, до которой еще далеко, учитывая всю сложность микробиома . Впереди еще много работы, в том числе поиск других бактериофагов, которые могут нацеливаться на разные бактерии.