Mikrober udviklet til at forhindre fedme

Genmanipulerede bakterier kan forhindre mus, der tilbydes en kost med højt fedtindhold, i at overspise. De gavnlige virkninger af bakterierne varer i omkring fire til seks uger, hvilket tyder på, at de midlertidigt tager ophold i tarmen.

Forskere udviklede anti-fedme-terapien for at teste en ny måde at behandle kroniske sygdomme på. Sean Davis , en farmakolog ved Vanderbilt University, modificerer bakterier, der lever i og på kroppen - kendt samlet som en persons mikrobiom. Håbet er, at manipulerede mikrober kan udskille lægemidler til behandling af diabetes, forhøjet blodtryk eller andre tilstande på lang sigt, hvilket eliminerer behovet for at huske at tage en pille. En anden fordel er, at mange lægemidler - inklusive den, der er testet af Vanderbilt-gruppen - ikke kan indgives oralt, fordi de ikke ville overleve fordøjelsen. Bakterier kan gøre det lettere at administrere sådanne lægemidler.

Davies besluttede at demonstrere konceptet inden for fedme. Hans gruppe arbejder med en stamme af E coli der er ordineret som et fordøjelsesprobiotikum i Europa. Forskerne konstruerede bakterierne til at producere en appetithæmmende forbindelse, der normalt udskilles af tarmene som reaktion på fødeindtagelse, og som forårsager en fuld følelse. Nogle mennesker (og mus) laver ikke nok af forbindelsen. De overspiser, fordi de ikke får et 'fuldt' signal, siger Davies. Andre forskere arbejder på forskellige måder at levere stoffet eller småmolekylære lægemidler med lignende virkninger, siger han, herunder via injektion i maven.

Vanderbilt-forskerne føjede bakterierne til vandet givet til nogle mus på en fedtrig diæt. De behandlede mus tog 15 procent mindre på i vægt end dem, der blev fodret med den fedtrige diæt, men fik ikke bakterierne. Davis præsenterede detaljer om undersøgelsen i marts ved American Chemical Society forårsmøde .

Charles Elson , en gastroenterolog ved University of Alabama Medical School, siger, at det er en lovende idé at bruge såkaldte designer-probiotika til behandling af kroniske sygdomme. Elson bemærker dog, at det kan være en enorm udfordring at udvikle terapeutiske bakterier, der med succes vil etablere en population i den menneskelige tarm. De fastboende organismer i tarmen vil bekæmpe dem, siger han. Den eneste måde, det vil fungere på lang sigt, er, hvis de konstruerede bakterier ikke har nogen konkurrence fra den naturlige tarmmikrobiota.

Der er også potentielle risici. Ved et uheld at indtage appetithæmmende mikrober kan det udgøre en trussel for en person, der har en medicinsk tilstand.

Davies siger, at han arbejder på fejlsikre mekanismer forud for kliniske forsøg. En tilgang ville være at eliminere gener, der hjælper E coli bor uden for tarmen. En anden ville være at indsætte en genetisk dræberkontakt udløst af en forbindelse, der er uskadelig for menneskelige væv såvel som medlemmerne af det naturlige mikrobiom.

Sikkerhedsbekymringer er ikke det eneste, der bremser mikrobiomterapier, siger Andrew Patterson , en toksikolog ved Penn State, der studerer bakterielle interaktioner i tarmen. Den største udfordring, siger han, er vores dårlige forståelse af disse mikrober.

Bred genetisk sekventeringsindsats, herunder dem, der er i gang som en del af National Institutes of Healths 200 millioner dollars Human Microbiome-projekt, hjælper med at identificere medlemmerne af sunde og syge mikrobiomer, men det er kun begyndelsen. Og det er svært, fordi de fleste mikrober, der lever i og på kroppen, ikke vokser i kultur i laboratoriet.

Davies' fedmeforskning er et tidligt signal om, hvad der vil være muligt, når vi forstår mikrobiomet bedre, siger Timothy Lu , en syntetisk biolog ved MIT. Anvendelse af mere sofistikerede genteknologiske værktøjer vil yderligere åbne mulighederne, siger han.

skjule