À venir: les bactéries OGM pilules

Escherichia coli (E. coli). Illustration: Chris Bickel / Science Magazine Synlogic , une

startup américaine fondée en collaboration avec le Massachusetts Institute of Technology, est prête à lancer une nouvelle classe de produits médicaux. On l'appelle «bactéries synthétiques» et «thérapie en direct». Les gélules pour administration orale contiennent une colonie de bactéries vivantes. Une fois dans les intestins, ils commencent des activités utiles. La tâche consiste à éliminer certaines anomalies métaboliques résultant de maladies et de troubles génétiques rares.

Des milliards de bactéries diverses vivent constamment dans le corps humain, qui sont en symbiose avec nous. Le nombre de microbes est supérieur d'un ordre de grandeur au nombre de cellules dans le corps humain. La masse totale de la microflore intestinale est de 1 à 3 kg. Sans ces symbiotes, nous ne survivrons tout simplement pas.

Tous sont appelés collectivement microflore ou microbiote humain. La microflore de l'intestin humain comprend plus de 500 espèces, dont la plupart sont des bactéries, par exemple E. coli. D'autres champignons de la microflore sont des champignons microscopiques, en particulier la levure, ainsi que des protozoaires. Un seul centimètre cube de salive humaine contient de dix millions à un milliard de bactéries.



L'étude de la microflore intestinale est l'un des domaines prometteurs de la science moderne. Ces dernières années, des études scientifiques ont montré que le microbiote est un écosystème complexe qui a un effet clé sur la santé humaine, y compris son état physique et mental. L'homme peut être considéré comme un «super-organisme». La communauté microbienne contrôle le corps humain en programmant le métabolisme dans le corps à l'aide d'enzymes qui sont codées par le génome bactérien.

Les scientifiques doivent admettrequ'ils ne sont pas en mesure, par les méthodes traditionnelles, de donner une caractérisation qualitative et quantitative complète des microbiocénoses du corps humain, et plus encore d'analyser les interactions de population des micro-organismes, des «systèmes de signaux» microbiens et de déterminer d'autres caractéristiques de la microflore. Cela est dû à l'impossibilité pratique de cultiver plus de 50% des représentants de la microflore humaine.

Pour l'analyse du microbiote, des directions et des méthodes de microbiologie fondamentalement nouvelles ont été développées, principalement des méthodes de génétique moléculaire utilisant des plateformes génétiques pour la recherche sur le métagénome.

Startup Synlogic travaille dans cette direction innovante, étudiant la microflore et essayant de l'influencer d'une manière ou d'une autre afin d'ajuster indirectement le métabolisme humain. Par exemple, les bactéries synthétiques peuvent éliminer l'excès d'ammoniac dans le corps. Les premiers essais cliniques du médicament expérimental Synlogic sont prévus début 2017 .

Les bactéries synthétiques pour éliminer l'excès d'ammoniac ne sont que la première balle d'essai d'une nouvelle classe de bactéries programmables conçues pour traiter diverses maladies. La recherche scientifique dans ce domaine est en cours depuis plus de 15 ans et la bactérie Synlogic en capsule est l'un des premiers produits médicaux spécifiques pouvant être approuvés pour un usage médical. La Food and Drug Administration des États-Unis examine actuellement entre 8 et 10 micro-organismes génétiquement modifiés .

L'idée principale est de corriger génétiquement la bactérie E. coli, une E. coli ordinaire, qui est abondante dans le corps. Les bactéries génétiquement modifiées ont un appétit particulier pour l'ammoniac nocif, qui se forme constamment dans tous les tissus et organes du corps, et particulièrement activement dans le foie, les intestins, les muscles et les tissus nerveux. Il s'agit d'un composé extrêmement toxique qui doit être lié (neutralisé) et excrété par le corps.

Habituellement, l'ammoniac est excrété dans l'urine, mais le corps de certaines personnes n'est pas en mesure de se lier et de l'excréter assez rapidement. Pour cette raison, un niveau assez élevé et toxique d'ammoniac est chauffé dans le corps. Jusqu'au fait qu'une personne devient irritable, tombe dans le délireet chez les nouveau-nés, un tel trouble métabolique peut même entraîner la mort. Une bactérie intestinale synthétique aide à convertir l'ammoniac en arginine inoffensive.

Selon la recette Synlogic, pour qu'une personne normalise le métabolisme de l'ammoniac dans le corps, il suffira de prendre une capsule du médicament par jour, qui contient 100 milliards de bactéries d'E. Coli génétiquement modifiées.

La startup biotechnologique a déjà reçu environ 70 millions de dollars de financement par capital-risque. Des experts indépendants pensent qu'il s'agit d'un domaine très prometteur de la pharmacologie. Par exemple, une autre startup, Ernest Pharmaceuticals, expérimente le traitement de tumeurs malignes à l'aide de salmonelles génétiquement modifiées. Il s'agit d'une bactérie spécifique qui a tendance à s'accumuler dans les tumeurs cancéreuses. Les scientifiques tentent d'utiliser cette propriété de Salmonella. Le corps construit par eux doit sécréter un médicament anticancéreux lorsqu'il pénètre dans les cellules d'une tumeur maligne.

Les essais cliniques devraient vérifier que les bactéries OGM d'E. Coli sont inoffensives pour le corps et n'échangent pas de gènes avec des bactéries normales dans la microflore humaine. Les ingénieurs ont fait en sorte que la division d'un organisme synthétique nécessite la présence d'une substance spécifique - la thymidine , qui est très petite dans l'intestin humain. Cela garantit que la bactérie OGM ne laisse pas de progéniture.

Peut-être qu'après quelques années sur les étagères des pharmacies, nous verrons de nombreuses bactéries différentes avec des modifications génétiques. En général, ces OGM ne sont pas utilisés uniquement en médecine. Par exemple, récemment, il a été signalé le développement du micro-oranisme, qui synthétise la morphine à partir du glucose , de sorte que l'avenir s'annonce intéressant.

Selon des experts , le marché pharmaceutique américain des bactéries synthétiques - pilules médicinales et yaourts contenant des bactéries vivantes - s'élève à 3,5 milliards de dollars.

Source: https://habr.com/ru/post/fr398953/