В исследовании, проведенном под руководством лаборатории трансляционной синтетической биологии факультета медицины и наук о жизни (MELIS) Университета Помпеу Фабра, международная исследовательская группа успешно создала бактерии для лечения акне. Cutibacterium acnes, вид бактерий, живущих в коже, для выделения терапевтической молекулы для лечения симптомов акне. Этот подход открывает перспективы для лечения кожных изменений и других заболеваний с помощью живых терапевтических средств.
В исследовании говорится, что ученые отредактировали геном Cutibacterium acnes, чтобы он вырабатывал белок NGAL - медиатор препарата изотретиноина, применяемого против акне. На январь 2024 года доказано, что этот белок снижает выработку кожного сала, вызывая гибель себоцитов - клеток кожи, отвечающих за секрецию кожного сала.
«Мы разработали топическую терапию с целевым подходом, используя то, что уже есть в природе. Мы создали бактерию, которая живет в коже, и заставили ее вырабатывать то, что нужно нашей коже. В данном случае мы сосредоточились на лечении акне, но эта платформа может быть расширена на ряд других показаний», - сказал первый автор исследования Настасья Кнёдлседер.
Cutibacterium acnes традиционно считалась трудноразрешимой бактерией, создающей проблемы при введении ДНК и производстве белков. Однако исследователи под руководством Марка Гюэля успешно преодолели эти препятствия, улучшив доставку ДНК, стабильность и экспрессию генов. Созданная синтетическая бактерия обладает свойствами безопасности, позволяющими применять ее в реальной жизни, что является важным шагом для будущих терапевтических препаратов для человека.
Инженерная бактерия не ограничивается лечением акне. Марк Гюэль планирует создать технологическую платформу, которая сможет редактировать любую бактерию для лечения множества заболеваний. Команда изучает возможности использования Cutibacterium acnes для кожного зондирования и иммунной модуляции.
Эта исследовательская инициатива будет продолжена в рамках европейского проекта SkinDev, в рамках которого ученые из лаборатории трансляционной синтетической биологии и их партнеры займутся разработкой C. acnes для борьбы с атопическим дерматитом. Это хроническое воспаление кожных покровов, характеризующееся сухостью кожи, экземой и сильным раздражением, особенно распространенное среди маленьких детей, представляет собой еще одно направление для применения умных микробов.
Хотя путь к человеческой терапии требует тщательной проверки, исследователи выражают оптимизм, учитывая предыдущие безопасные и эффективные испытания неинженерных Cutibacterium acnes на коже пациентов. Этот инновационный подход может произвести революцию в лечении различных кожных заболеваний.
Совместные усилия ученых из таких институтов, как Институт биомедицинских исследований Белльвитге, Университет Барселоны и других, подчеркивают значимость этого прорыва в области синтетической биологии для применения в медицине. Это исследование знаменует собой значительный скачок к персонализированным и целенаправленным методам лечения кожи, демонстрируя потенциал инженерных бактерий в качестве живых терапевтических средств. Само же исследование было опубликовано в журнале Nature Biotechnology.
Микроорганизмы могут быть оснащены синтетическими генетическими программами для производства целевых терапевтических молекул. Cutibacterium acnes является наиболее распространенным комменсалом человеческой кожи, что делает ее привлекательным шасси для создания терапевтических средств, доставляемых через кожу.
