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Científicos 'piratean' bacterias intestinales comunes
En un nuevo estudio publicado en la revista Sistemas celulares, los investigadores revelan cómo han diseñado una bacteria intestinal común para tener nuevas funciones, lo que permite el control de la expresión génica en el tracto intestinal de los ratones.
Los investigadores esperan que algún día puedan utilizar la señalización intestinal para modificar la expresión génica a través de bacterias modificadas genéticamente, lo que podría ofrecer nuevas estrategias de tratamiento para numerosas afecciones de salud.
Los líderes del estudio, Timothy K. Lu y Christopher Voigt, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), y sus colegas dicen que su estudio podría allanar el camino para el desarrollo de microbios que detectan enfermedades en el intestino o que pueden administrar medicamentos.
Los investigadores han investigado cada vez más cómo modificar las bacterias intestinales para que tengan potencial terapéutico.
El año pasado, por ejemplo, Noticias médicas hoy informó sobre un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, TN, que detalla cómo Escherichia coli las bacterias se modificaron para reducir la ingesta de alimentos y la obesidad en ratones.
El equipo del MIT señala, sin embargo, que E. coli no está presente en el intestino en abundancia; se puede eliminar a los pocos días de la introducción. Como tales, volvieron su atención a Bacteroides - específicamente, una especie llamada Bacteroides thetaiotaomicron.
"Comparado con E. coli, Bacteroides las poblaciones muestran una baja variación en la abundancia y la colonización a largo plazo ", explican los autores".B. thetaiotaomicron es a la vez prevalente (presente en el 46% de los humanos) y abundante [...] por lo que es un organismo prometedor tanto para comprender como para manipular el entorno intestinal ".
Además, los investigadores dicen que estas bacterias pueden expresar genes "a pedido" y participar en interacciones a largo plazo con células humanas y otras bacterias intestinales. Esto significa una forma de esta bacteria diseñada para administrar medicamentos y sus genes expresados ??podrían permanecer en el intestino durante más tiempo.
Los genes en la bacteria modificada se expresan en función de qué ratón se alimenta
Para ingeniar B. thetaiotaomicron, el equipo del MIT combinó una serie de herramientas que los investigadores habían utilizado previamente para diseñar otras bacterias, incluidos los promotores, las secuencias de unión a ribosomas, los interruptores de memoria y la interferencia CRISPR, y los introdujeron en la bacteria.
"Luego demostramos que los dispositivos genéticos podrían implementarse en las bacterias y demostrar que funcionan en el contexto del microbioma intestinal del ratón". dice Lu.
Al explicar lo que significan estos hallazgos, Voigt dice:
"La culminación del trabajo no es solo que tienes una bacteria modificada que colonizó el intestino del ratón, sino que puedes activar qué genes de la bacteria están activos en función de lo que alimentas al ratón. Eso es realmente algo nuevo. Te permite controlar lo que la bacteria está haciendo en el lugar donde está operando ".
Los investigadores esperan trasladar su trabajo a ensayos en humanos, pero tenga en cuenta que hay algunas barreras que superar primero. Por ejemplo, en este estudio, los ratones tuvieron que recibir antibióticos antes de que sus intestinos pudieran colonizarse con B. thetaiotaomicron.
Además, el equipo dice que necesitan demostrar que las bacterias pueden ser diseñadas para realizar funciones más complejas, como la capacidad de responder a una variedad de entradas sensoriales.
Los investigadores dicen que el objetivo a largo plazo es utilizar señalización intestinal para modificar la expresión génica a través de bacterias modificadas genéticamente, lo que podría ofrecer nuevas estrategias de tratamiento para una variedad de condiciones de salud.
"El panorama general es que las bacterias que viven en nosotros o en nosotros afectan la salud humana de maneras muy significativas y las técnicas existentes que tenemos para modular el microbioma (tomar antibióticos o cambiar nuestra dieta) son relativamente limitadas", señala Lu.
"Esperamos que con estas herramientas para diseñar con precisión la interfaz íntima entre bacterias y humanos, seremos capaces de abordar algunos de los principales problemas relacionados con la salud".
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