Segera Hadir: Bakteri Pil GMO

Escherichia coli (E. coli). Ilustrasi: Chris Bickel / Science Magazine Synlogic , sebuah

startup Amerika yang bekerja sama dengan Massachusetts Institute of Technology, siap meluncurkan kelas baru produk medis. Ini disebut "bakteri sintetis" dan "terapi hidup." Kapsul untuk pemberian oral mengandung koloni bakteri hidup. Begitu berada di usus, mereka memulai kegiatan yang bermanfaat. Tugasnya adalah untuk menghilangkan kelainan metabolisme tertentu yang merupakan akibat dari penyakit dan kelainan genetik langka.

Triliun berbagai bakteri terus hidup dalam tubuh manusia, yang bersimbiosis dengan kita. Jumlah mikroba lebih dari urutan besarnya lebih besar dari jumlah sel dalam tubuh manusia. Total massa mikroflora usus adalah dari 1 hingga 3 kg. Tanpa simbion ini kita tidak akan bertahan.

Semuanya secara kolektif disebut mikroflora atau mikrobiota manusia. Mikroflora usus manusia terdiri dari lebih dari 500 spesies, yang sebagian besar adalah bakteri, misalnya E. coli. Perwakilan lain dari mikroflora adalah jamur mikroskopis, khususnya, ragi, serta protozoa. Hanya satu sentimeter kubik air liur manusia mengandung dari sepuluh juta hingga satu miliar bakteri.



Studi tentang mikroflora usus adalah salah satu bidang ilmu pengetahuan modern yang menjanjikan. Dalam beberapa tahun terakhir, studi ilmiah telah menunjukkan bahwa mikrobiota adalah ekosistem kompleks yang memiliki efek utama pada kesehatan manusia, termasuk keadaan fisik dan mentalnya. Manusia dapat dianggap sebagai "superorganisme". Komunitas mikroba mengendalikan tubuh manusia dengan memprogram metabolisme dalam tubuh menggunakan enzim yang disandikan oleh genom bakteri.

Para ilmuwan harus mengakuibahwa mereka tidak dapat dengan metode tradisional untuk memberikan deskripsi kualitatif dan kuantitatif yang lengkap tentang mikrobiosenosis tubuh manusia, dan bahkan lebih untuk menganalisis interaksi populasi mikroorganisme, "sistem sinyal" mikroba dan menentukan karakteristik lain dari mikroflora. Hal ini disebabkan oleh ketidakmungkinan praktis untuk menanam lebih dari 50% perwakilan mikroflora manusia.

Untuk analisis mikrobiota, arah dan metode mikrobiologi yang baru telah dikembangkan, terutama metode genetik molekuler menggunakan platform genetik untuk penelitian metagenom.

Startup Synlogic bekerja dalam arah inovatif ini, mempelajari mikroflora dan mencoba memengaruhinya untuk menyesuaikan metabolisme manusia secara tidak langsung. Misalnya, bakteri sintetis dapat menghilangkan kelebihan amonia dalam tubuh. Uji klinis pertama dari Synlogic obat eksperimental dijadwalkan untuk awal 2017 .

Bakteri sintetis untuk menghilangkan kelebihan amonia hanyalah bola uji pertama dalam kelas baru bakteri yang dapat diprogram yang dirancang untuk mengobati berbagai penyakit. Penelitian ilmiah di bidang ini telah berlangsung selama lebih dari 15 tahun, dan bakteri kapsul Synlogic adalah salah satu produk medis spesifik pertama yang dapat disetujui untuk penggunaan medis. Administrasi Makanan dan Obat-obatan A.S. saat ini meninjau antara 8 dan 10 mikroorganisme yang dimodifikasi secara genetik .

Gagasan utamanya adalah mengoreksi secara genetik bakteri E. coli, E. coli biasa, yang berlimpah di dalam tubuh. Bakteri yang dimodifikasi secara genetik memiliki selera khusus untuk amonia yang berbahaya, yang secara konstan terbentuk di semua jaringan dan organ tubuh, dan terutama aktif di hati, usus, otot, dan jaringan saraf. Ini adalah senyawa yang sangat beracun yang harus diikat (dinetralkan) dan dikeluarkan dari tubuh.

Biasanya, amonia diekskresikan melalui urin, tetapi tubuh beberapa orang tidak dapat mengikat dan mengeluarkannya dengan cukup cepat. Karena itu, tingkat amonia yang cukup tinggi dan beracun dipanaskan di dalam tubuh. Sampai pada kenyataan bahwa seseorang menjadi mudah tersinggung, jatuh ke dalam deliriumdan pada bayi baru lahir gangguan metabolisme seperti itu bahkan dapat menyebabkan kematian. Bakteri usus sintetis membantu mengubah amonia menjadi arginin yang tidak berbahaya.

Menurut resep Synlogic, bagi seseorang untuk menormalkan metabolisme amoniak dalam tubuh, itu akan cukup untuk mengambil satu kapsul obat setiap hari, yang mengandung 100 miliar bakteri E. coli yang dimodifikasi secara genetik.

Startup biotek telah menerima sekitar $ 70 juta dalam pembiayaan ventura. Pakar independen percaya bahwa ini adalah bidang farmakologi yang sangat menjanjikan. Sebagai contoh, startup lain Ernest Pharmaceuticals sedang bereksperimen dengan pengobatan tumor ganas menggunakan salmonella yang dimodifikasi secara genetik. Ini adalah bakteri spesifik yang cenderung menumpuk pada tumor kanker. Ilmuwan mencoba menggunakan properti Salmonella ini. Tubuh yang dibangun oleh mereka harus mengeluarkan obat antikanker ketika memasuki sel-sel tumor ganas.

Uji klinis harus memverifikasi bahwa bakteri transgenik E. coli tidak berbahaya bagi tubuh dan tidak bertukar gen dengan bakteri normal dalam mikroflora manusia. Insinyur membuatnya sehingga pembagian organisme sintetis membutuhkan kehadiran zat tertentu - timidin , yang sangat kecil di usus manusia. Ini memastikan bahwa bakteri transgenik tidak meninggalkan keturunan.

Mungkin setelah beberapa tahun di rak apotek, kita akan melihat banyak bakteri berbeda dengan modifikasi gen. Secara umum, transgenik seperti itu tidak hanya digunakan dalam pengobatan. Sebagai contoh, baru-baru ini dilaporkan perkembangan mikrooranisme, yang mensintesis morfin dari glukosa , sehingga masa depan menjanjikan untuk menjadi menarik.

Menurut para ahli , pasar farmasi AS untuk bakteri sintetis - pil obat dan yoghurt dengan bakteri hidup - adalah $ 3,5 miliar.

Source: https://habr.com/ru/post/id398953/