در مطالعه ای که توسط دپارتمان پزشکی و علوم زیستی آزمایشگاه زیست شناسی مصنوعی ترجمه (MELIS) در دانشگاه پومپئو فابرا انجام شد، یک تیم تحقیقاتی بین المللی با موفقیت Cutibacterium acnes، نوعی باکتری پوست، را برای ترشح یک مولکول درمانی برای درمان علائم آکنه مهندسی کردند.
این رویکرد نوآورانه نویدبخش رسیدگی به تغییرات پوستی و سایر بیماری ها با استفاده از درمان های زنده است.
مهندسی باکتری های پوست هوشمند
این مطالعه نشان می دهد که محققان ژنوم Cutibacterium acnes را برای تولید پروتئین NGAL، یک واسطه داروی آکنه ایزوترتینوئین، ویرایش کرده اند. ثابت شده است که این پروتئین با القای مرگ سبوسیت ها، سلول های پوستی که مسئول ترشح سبوم هستند، تولید سبوم را کاهش می دهد.
ناستاسیا نادلسدر، نویسنده اول این مطالعه می گوید: “ما یک درمان موضعی را با رویکردی هدفمند، با استفاده از آنچه طبیعت از قبل دارد، توسعه داده ایم. ما یک باکتری را مهندسی کردیم که در پوست زندگی می کند و باعث می شود آن چیزی که پوست ما نیاز دارد تولید کند. در اینجا، ما بر روی درمان آکنه تمرکز کردیم، اما این پلت فرم را می توان به چندین نشانه دیگر گسترش داد.”
کوتی باکتریوم آکنه به طور سنتی یک باکتری مقاوم در نظر گرفته می شد که در معرفی DNA و تولید پروتئین چالش هایی ایجاد می کرد.
با این حال، محققان به رهبری مارک گوئل، با بهبود انتقال DNA، پایداری و بیان ژن، با موفقیت بر این موانع غلبه کردند. باکتری مصنوعی توسعه یافته دارای ویژگی های ایمنی برای فعال کردن برنامه های کاربردی در زندگی واقعی است که گامی مهم برای درمان های انسانی آینده است.
کلسدر توضیح می دهد: “تا به حال، کوتی باکتریوم آکنه (C. acnes) یک باکتری غیرقابل درمان در نظر گرفته می شد. معرفی DNA و دریافت پروتئین هایی که از عنصری وارد شده در ژنوم آن تولید یا ترشح می شود، فوق العاده دشوار بود.”
حرکت فراتر از درمان آکنه
باکتری مهندسی شده به درمان آکنه محدود نمی شود. مارک گوئل یک پلتفرم فناوری را متصور است که می تواند هر باکتری را برای درمان چندین بیماری ویرایش کند. این تیم در حال بررسی پتانسیل استفاده از C. acnes برای کاربردهای حسی پوست و برنامه های کاربردی تعدیل ایمنی هستند.
مارک گوئل اشاره کرد: “ما یک پلتفرم فناوری ایجاد کرده ایم که در را برای ویرایش هر گونه باکتری برای درمان چندین بیماری باز میکند. ما اکنون بر روی استفاده از C. acnes برای درمان آکنه متمرکز شده ایم، اما میتوانیم مدارهای ژنتیکی را برای ایجاد میکروب های هوشمند برای کاربردهای مرتبط با حس پوست یا تعدیل ایمنی ارائه دهیم.”
چشم اندازهای آینده: پروژه “SkinDev”
این ابتکار تحقیقاتی تحت پروژه اروپایی «SkinDev» ادامه خواهد یافت، جایی که دانشمندان آزمایشگاه زیست شناسی مصنوعی ترجمه و شرکای آن، C. acnes را برای رسیدگی به درماتیت آتوپیک مهندسی میکنند. این بیماری التهابی پوستی مزمن که با خشکی پوست، اگزما و تحریک شدید مشخص می شود، به ویژه در میان کودکان خردسال، راه دیگری برای استفاده از میکروب های هوشمند ارائه می دهد.
در حالی که راه به سوی درمان های انسانی نیاز به اعتبارسنجی دقیق دارد، محققان با توجه به آزمایش های ایمن و موثر قبلی C. acnes غیر مهندسی روی پوست بیماران ابراز خوش بینی می کنند. پتانسیل این رویکرد نوآورانه برای متحول کردن چشم انداز درمان برای بیماری های مختلف پوست در افق است.
تلاش مشترک دانشمندان مؤسساتی مانند مؤسسه تحقیقاتی بیومدیکال بلویت، دانشگاه بارسلونا و دیگران بر اهمیت این پیشرفت در زیست شناسی مصنوعی برای کاربردهای پزشکی تأکید می کند.
این مطالعه جهشی قابل توجه به سمت درمان های درمانی شخصی و هدفمند پوست را نشان می دهد که پتانسیل باکتری های مهندسی شده را به عنوان درمان های زنده نشان می دهد.
دیدگاهتان را بنویسید