Антибактериальные препараты или же антибиотики применяются от множества инфекций, однако они представляют опасность не только для патогенных бактерий, но и для естественной микрофлоры человеческого организма. Часто вместе с антибиотиками врачи назначают пробиотики — смеси полезных бактерий. Но и пробиотические препараты также чувствительны к антибиотикам и не могут полностью воспроизвести естественную микробиоту кишечника.
Как сообщает InScience, ученые из Массачусетского технологического института (IMES), стремясь снизить все риски приема антибиотиков, разработали новый способ защиты микрофлоры пищеварительного тракта человека. Для этого они взяли штамм безопасных для человека бактерий Lactococcus lactis и генетически модифицировали его для производства фермента бета-лактазы, расщепляющего антибиотики бета-лакты. К этому классу относятся, например, ампициллин, амоксициллин и другие часто используемые препараты.
Поступая в организм вместе с антибиотиками, модифицированные бактерии попадают в кишечник, где секретируют бета-лактазу и защищают микрофлору. При этом при пероральном употреблении антибиотики попадают в кровоток в основном из желудка, поэтому они могут циркулировать по организму. Подход также можно использовать и для антибиотиков, которые вводятся инъекционно, так как они тоже попадают в кишечник.
Эффективность, предложенной технологии, продемонстрирована в экспериментах с лабораторными мышами. Животным водили ампициллин, при этом одна группа получала также модифицированных бактерий, а вторая нет. Концентрация ампициллина в крови была одинаковой у обеих групп. Однако в кишечнике мышей, получавших бактерий, поддерживался гораздо более высокий уровень бактериального разнообразия по сравнению с кишечниками мышей, получавших только антибиотики.
«Эта работа показывает, что синтетическую биологию можно использовать при создании нового класса модифицированных терапевтических средств для снижения побочных эффектов антибиотиков», — сказал Джеймс Коллинз, профессор Института медицинской инженерии и науки Массачусетского технологического института (IMES). и Департамент биологической инженерии, а также автор исследования.
Созданные живые биопрепараты, которые безопасно разлагают антибиотики в кишечнике, в будущем могут представлять собой подходящую стратегию для защиты организма от дисбактериоза и связанных с ним патологий.
Результаты работы американских ученых опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering.
