Araştırmacılar, multipl skleroz gibi hastalıklarda önemli bir faktör olan beyindeki otoimmüniteyi hedef alan, genetiği değiştirilmiş bir probiyotik geliştirdi. Probiyotik bakteriler, bağışıklık yanıtlarını düzenlemek için laktat üretir ve fare modellerinde standart tedavilere göre daha az yan etkiyle beyin iltihabını azaltır.
Brigham’daki araştırmacılar, daha güvenli ve etkili bir şekilde tasarlanmış bakterileri kullanan yeni bir yaklaşım geliştiriyor. beyindeki otoimmün rahatsızlıkları tedavi ediyor.
Brigham araştırmacıları, tedavinin hem güvenliğini hem de etkinliğini artırmak için tasarlanmış bakterilerden yararlanarak beyindeki otoimmüniteyi ele almak için yeni bir yöntem geliştiriyorlar.
Brigham’dan araştırmacılar ve Mass General Brigham sağlık sisteminin kurucu üyelerinden Kadın Hastanesi, beyindeki otoimmün reaksiyonları baskılamayı amaçlayan bir probiyotik geliştirdi. Bağışıklık sisteminin merkezi sinir sistemindeki hücreleri hedef aldığı bu otoimmün yanıtlar, multipl skleroz da dahil olmak üzere birçok hastalığın temelinde yer alır.
Yeni bir çalışmada araştırmacılar, bu hastalıkların klinik öncesi modellerini kullanarak tedavinin potansiyelini ortaya koydu. , tekniğin standart tedavilere kıyasla daha az olumsuz yan etkiyle beyin iltihabını hedeflemek için daha kesin bir yol sunduğunu buldu. Sonuçlar Nature dergisinde yayınlanmaktadır.
Brigham ve Kadın Hastanesi Ann Romney Nörolojik Hastalıklar Merkezi’nden PhD başyazarı Francisco Quintana, “Mühendislikle tasarlanmış probiyotikler, kronik hastalıkları tedavi etme yöntemimizde devrim yaratabilir” dedi. “Bir ilaç alındığında, kan dolaşımındaki konsantrasyonu ilk dozdan sonra zirveye çıkıyor, ancak daha sonra seviyeleri düşüyor. Ancak canlı mikropları vücudun içinden ilaç üretmek için kullanabilirsek, onlar da ihtiyaç duyulan aktif bileşiği üretmeye devam edebilirler; bu da sürekli tedavi gerektiren ömür boyu süren hastalıklar göz önüne alındığında çok önemlidir.”
Otoimmün hastalıklar ABD nüfusunun yaklaşık %5-8’ini etkilemektedir. Yaygın görülmelerine rağmen bu hastalıkların çoğunun tedavi seçenekleri sınırlıdır. MS gibi beyni etkileyen otoimmün hastalıkların, konumları nedeniyle tedavi edilmesi özellikle zordur; birçok farmakolojik tedavi, beyni dolaşım sisteminden ayıran koruyucu bir mekanizma olan kan-beyin bariyeri nedeniyle beyne etkili bir şekilde erişemez. .
Otoimmün hastalıkları tedavi etmenin yeni yollarını aramak için araştırmacılar, gastrointestinal sistemde ve beynin etrafındaki boşluklarda bol miktarda bulunan bir tür bağışıklık hücresi olan dendritik hücreleri inceledi. Bu hücreler bağışıklık sisteminin geri kalanının kontrol edilmesine yardımcı olur, ancak bilim adamları otoimmün hastalıklardaki rollerini henüz bilmiyorlar. Farelerin merkezi sinir sistemindeki dendritik hücreleri analiz ederek, dendritik hücrelerin diğer bağışıklık hücrelerinin vücuda saldırmasını durdurmak için kullandığı biyokimyasal yolu tespit edebildiler.
“Bulduğumuz mekanizma, bir fren gibidir. bağışıklık sistemi,” dedi Quintana. “Çoğumuzda etkindir, ancak otoimmün hastalıkları olan kişilerde bu fren sisteminde sorunlar vardır, bu da vücudun kendisini kendi bağışıklık sisteminden korumanın hiçbir yolu olmadığı anlamına gelir.”
Araştırmacılar şunu buldu: Bu biyokimyasal frenin birçok metabolik süreçte yer alan bir molekül olan laktat ile etkinleştirilebildiği ortaya çıktı. Araştırmacılar daha sonra laktat üretmek için probiyotik bakterilerin genetik mühendisliğini yapabildiler.
Quintana, “Probiyotikler yeni bir şey değil; bunların takviye olarak satıldığını ve sağlığı geliştirmenin bir yolu olarak pazarlandığını hepimiz gördük” dedi. “Probiyotik bakterilerin hastalıklarla alakalı spesifik bileşikler üretmesini sağlamak için sentetik biyolojiyi kullanarak, probiyotiklerin faydalarından faydalanabilir ve onları maksimuma çıkarabiliriz.”
Probiyotiklerini, probiyotiklerine çok benzeyen bir hastalığa sahip farelerde test ettiler. MS’i tedavi ettiler ve bakteriler bağırsakta yaşamalarına rağmen hastalığın beyindeki etkilerini azaltabildiklerini buldular. Bakteriyi farelerin kan dolaşımında bulamadılar; bu da gözlemledikleri etkinin bağırsaktaki ve beyindeki hücreler arasındaki biyokimyasal sinyallemenin bir sonucu olduğunu akla getiriyor.
“Son yıllarda şunu öğrendik: Quintana, bağırsaktaki mikropların merkezi sinir sistemi üzerinde önemli bir etkisi olduğunu söyledi. “Bu çalışmada multipl skleroz üzerine odaklanmamızın nedenlerinden biri, beyindeki otoimmün hastalıkların tedavisinde bu etkiden yararlanıp yararlanamayacağımızı belirlemekti. Sonuçlar bunu yapabileceğimizi gösteriyor.”
Mevcut çalışma yalnızca probiyotiğin farelerdeki etkisini incelese de araştırmacılar, oluşturmak için kullandıkları bakteri türü nedeniyle yaklaşımın kolaylıkla kliniğe aktarılabileceği konusunda iyimser. probiyotikleri zaten insanlarda test edildi. Araştırmacılar ayrıca vücudun diğer kısımlarını etkileyen otoimmün hastalıklara, özellikle de iltihaplı bağırsak sendromu gibi bağırsak hastalıklarına yönelik yaklaşımlarını değiştirmeye çalışıyorlar.
Quintana ve meslektaşları, Mass General Brigham Ventures ile işbirliği içinde bir şirket kurmak için çalışıyorlar. . Araştırma ve yenilik alanında dünya çapında tanınan bir lider olarak Mass General Brigham’daki keşifler, Massachusetts, ülke ve dünya çapında bilimsel yenilikleri ve ekonomik büyümeyi teşvik eden yüzlerce yeni şirketin kurulmasına yol açtı. Bu şirketler, dünya çapındaki hastaların Mass General Brigham keşiflerinden faydalanmalarını sağlıyor.
Quintana, “Canlı hücreleri vücutta bir ilaç kaynağı olarak kullanma yeteneği, daha kişiselleştirilmiş ve kesin tedaviler yapma konusunda muazzam bir potansiyele sahip” dedi. . “Bağırsakta yaşayan bu mikroplar beyindeki iltihabı etkileyecek kadar güçlüyse, onların gücünden başka yerlerde de yararlanabileceğimizden eminiz.”
Referans: “Laktat, CNS otoimmünitesini şu şekilde sınırlıyor: Dendritik hücrelerde HIF-1α’nın stabilize edilmesi” Yazan: Liliana M. Sanmarco, Joseph M. Rone, Carolina M. Polonio, Gonzalo Fernandez Lahore, Federico Giovannoni, Kylynne Ferrara, Cristina Gutierrez-Vazquez, Ning Li, Anna Sokolovska, Agustin Plasencia, Camilo Faust Akl, Payal Nanda, Evelin S. Heck, Zhaorong Li, Hong-Gyun Lee, Chun-Cheih Chao, Claudia M. Rejano-Gordillo, Pedro H. Fonseca-Castro, Tomer Illouz, Mathias Linnerbauer, Jessica E. Kenison, Rocky M Barilla, Daniel Farrenkopf, Nikolas A. Stevens, Gavin Piester, Elizabeth N. Chung, Lucas Dailey, Vijay K. Kuchroo, David Hava, Michael A. Wheeler, Clary Clish, Roni Nowarski, Eduardo Balsa, Jose M. Lora ve Francisco J. Quintana, 9 Ağustos 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-06409-6
Açıklamalar: Ning Li, Anna Sokolovska, David Hava ve Jose M. Lora, bu çalışmaların bazılarının gerçekleştirildiği sırada Synlogic Therapeutics’in çalışanlarıydı. Bu makaledeki diğer yazarlar, rakip mali çıkarların olmadığını beyan etmektedir.
Fonlama: Bu çalışma, Ulusal Sağlık Enstitüleri, Multipl Skleroz Derneği, Amerikan Kanser Derneği, Uluslararası Progresif MS Birliği, Alman Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından sağlanan bağışlarla desteklenmiştir. Araştırma Vakfı, İsveç Araştırma Konseyi, Kore Ulusal Araştırma Vakfı. FAPESP BEPE, Avrupa Moleküler Biyoloji Organizasyonu ve Tayvan Bilim ve Teknoloji Bakanlığı’nın bursları da daha fazla destek sağladı.