12 серпня, 2025
Генетично модифіковані кишкові бактерії, або Невідомий підхід до профілактики нефролітіазу
Вплив мікробіому кишечника на здоров’я вже давно є предметом наукового інтересу. Склад і баланс мікробних популяцій здатні впливати на імунну та нервову системи, метаболізм і перебіг багатьох захворювань. Нещодавнє дослідження Стенфордського університету (Каліфорнія, США), опубліковане у Science, відкриває перспективу цілеспрямованого застосування модифікованих кишкових бактерій для терапевтичних цілей, зокрема, зниження рівня оксалатів, що є ключовим фактором утворення ниркових каменів.
У роботі було використано Phocaeicola vulgatus – звичний представник людського мікробіому, генетично змінений так, щоб розщеплювати оксалат та одночасно споживати порфіран (полісахарид морських водоростей). Цей другий механізм став своєрідним «вимикачем» для контролю популяції бактерій: за відсутності порфірану колонія поступово зникала.
Дослідження мало три етапи: експерименти на тваринах, випробування за участю здорових людей, а також пацієнтів із набутою гіпероксалурією – станом, за якого кишечник абсорбує надмірну кількість оксалатів із їжі. У щурів зі штучно підвищеним рівнем оксалатів введення модифікованих бактерій знизило концентрацію оксалатів у сечі майже наполовину.
Фаза 1/2a клінічного дослідження за участю 39 здорових добровольців підтвердила можливість контрольованої колонізації людського кишечника: чим більше було порфірану в раціоні, тим вищим був рівень P. vulgatus. Після припинення введення порфірану бактерії переважно зникали, але у двох учасників зберігалися навіть після антибіотикотерапії. Генетичний аналіз виявив обмін генетичним матеріалом між модифікованим штамом і природними бактеріями мікробіому, що могло пояснити їхню стійкість.
У групі пацієнтів шість із дев’яти учасників отримали лікування за допомогою бактерій, і середній рівень оксалатів у сечі знизився на 27 %. Хоча результат не був статистично значущим через малу вибірку, він демонструє потенціал методу.
Дослідники зазначають, що основними викликами залишаються стабільність модифікованого штаму та запобігання перенесенню генів між різними колоніями. Проте вже зараз продемонстровано можливість безпечної довготривалої колонізації кишечника єдиною дозою бактерій за умови шлункового захисту. На думку вчених, ця технологія може стати основою нових методів лікування не лише оксалатної нефропатії, але й інших захворювань, де мікробіом відіграє ключову роль.
Джерело: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu8000