Próximamente: las bacterias de las píldoras transgénicas

Escherichia coli (E. coli). Ilustración: Chris Bickel / Science Magazine Synlogic , una

startup estadounidense basada en colaboración con el Instituto de Tecnología de Massachusetts, está lista para lanzar una nueva clase de productos médicos. Se llama "bacterias sintéticas" y "terapia en vivo". Las cápsulas para administración oral contienen una colonia de bacterias vivas. Una vez en los intestinos, comienzan actividades útiles. La tarea es eliminar ciertas anormalidades metabólicas que son el resultado de enfermedades y trastornos genéticos raros.

Trillones de diversas bacterias viven constantemente en el cuerpo humano, que están en simbiosis con nosotros. El número de microbios es más de un orden de magnitud mayor que el número de células en el cuerpo humano. La masa total de la microflora intestinal es de 1 a 3 kg. Sin estos simbiontes simplemente no sobreviviremos.

Todos ellos se denominan colectivamente microflora o microbiota humana. La microflora del intestino humano consta de más de 500 especies, la mayoría de las cuales son bacterias, por ejemplo, E. coli. Otros representantes de la microflora son los hongos microscópicos, en particular, la levadura y los protozoos. Solo un centímetro cúbico de saliva humana contiene de diez millones a mil millones de bacterias.



El estudio de la microflora intestinal es una de las áreas prometedoras de la ciencia moderna. En los últimos años, los estudios científicos han demostrado que la microbiota es un ecosistema complejo que tiene un efecto clave en la salud humana, incluido su estado físico y mental. El hombre puede ser considerado como un "superorganismo". La comunidad microbiana controla el cuerpo humano mediante la programación del metabolismo en el cuerpo utilizando enzimas codificadas por el genoma bacteriano.

Los científicos tienen que admitirque los métodos tradicionales no pueden proporcionar una descripción cualitativa y cuantitativa completa de las microbiocenosas del cuerpo humano, y aún más para analizar las interacciones poblacionales de microorganismos, "sistemas de señales" microbianos y determinar otras características de la microflora. Esto se debe a la imposibilidad práctica de cultivar más del 50% de los representantes de la microflora humana.

Para el análisis de la microbiota, se han desarrollado direcciones y métodos fundamentalmente nuevos de microbiología, principalmente métodos de genética molecular que utilizan plataformas genéticas para la investigación de metagenomas.

Startup Synlogic funciona en esta dirección innovadora, estudiando la microflora e intentando influir de alguna manera para ajustar indirectamente el metabolismo humano. Por ejemplo, las bacterias sintéticas pueden eliminar el exceso de amoníaco en el cuerpo. Los primeros ensayos clínicos del medicamento experimental Synlogic están programados para principios de 2017 .

Las bacterias sintéticas para eliminar el exceso de amoníaco son solo la primera prueba en una nueva clase de bacterias programables que están diseñadas para tratar diversas enfermedades. La investigación científica en esta área lleva más de 15 años, y la bacteria cápsula Synlogic es uno de los primeros productos médicos específicos que pueden ser aprobados para uso médico. La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos está revisando actualmente entre 8 y 10 microorganismos genéticamente modificados .

La idea principal es corregir genéticamente la bacteria E. coli, una E. coli ordinaria, que abunda en el cuerpo. Las bacterias genéticamente modificadas tienen un apetito especial por el amoníaco nocivo, que se forma constantemente en todos los tejidos y órganos del cuerpo, y especialmente activamente en el hígado, los intestinos, los músculos y los tejidos nerviosos. Este es un compuesto extremadamente tóxico que debe unirse (neutralizarse) y excretarse del cuerpo.

Por lo general, el amoníaco se excreta a través de la orina, pero el cuerpo de algunas personas no puede unirse y excretarlo lo suficientemente rápido. Debido a esto, un nivel bastante alto y tóxico de amoníaco se calienta en el cuerpo. Hasta el hecho de que una persona se vuelve irritable, cae en delirioy en los recién nacidos, este trastorno metabólico puede incluso causar la muerte. Una bacteria intestinal sintética ayuda a convertir el amoníaco en arginina inofensiva.

De acuerdo con la receta Synlogic, para que una persona normalice el intercambio de amoníaco en el cuerpo, será suficiente tomar una cápsula del medicamento diariamente, que contiene 100 mil millones de bacterias de E. coli genéticamente modificadas.

La startup de biotecnología ya ha recibido alrededor de $ 70 millones en financiamiento de riesgo. Los expertos independientes creen que esta es un área muy prometedora de farmacología. Por ejemplo, otra startup Ernest Pharmaceuticals está experimentando con el tratamiento de tumores malignos con salmonela genéticamente modificada.. Esta es una bacteria específica que tiende a acumularse en tumores cancerosos. Los científicos están tratando de usar esta propiedad de Salmonella. El cuerpo construido por ellos debe secretar un medicamento contra el cáncer cuando ingresa a las células de un tumor maligno.

Los ensayos clínicos deben verificar que las bacterias OGM de E. coli sean inofensivas para el cuerpo y no intercambien genes con bacterias normales en la microflora humana. Los ingenieros lograron que la división de un organismo sintético requiera la presencia de una sustancia específica, la timidina , que es muy pequeña en el intestino humano. Esto asegura que la bacteria OGM no deje descendencia.

Quizás después de algunos años en los estantes de las farmacias, veremos muchas bacterias diferentes con modificaciones genéticas. En general, tales OGM se usan no solo en medicina. Por ejemplo, recientemente se informó el desarrollo del microoranismo, que sintetiza la morfina a partir de la glucosa , por lo que el futuro promete ser interesante.

Según los expertos , el mercado farmacéutico estadounidense de bacterias sintéticas (píldoras medicinales y yogur con bacterias vivas) es de $ 3.5 mil millones.

Source: https://habr.com/ru/post/es398953/