Zabójcza bakteria pomoże tworzyć leki
Bakteria wywołująca zapalenie płuc jest modyfikowana, aby móc działać w organizmie człowieka jako "komórkowy lekarz", który wykrywa i leczy choroby od wewnątrz naszego ciała. Pomysł użycia bakterii jako miniaturowych dostawców leków nie jest nowy. Naukowcy przez pewien czas modyfikowali już wirusy aby mogły dostarczać medykamenty oraz naprawiać błędy genetyczne.
Przydatność wirusów w tych celach jest jednak ograniczona, ponieważ mają one małą liczbę genów, oraz dlatego, że nie posiadają one własnego, aktywnego metabolizmu przez co nie mogą reagować na zmiany w środowisku nosiciela. To ogranicza zakres potencjalnych modyfikacji do celów medycznych.
"Wirusy przenosić mogą jedynie ograniczoną, niewielką liczbę informacji" - mówi prof. Luis Serrano z Centrum Regulacji Genetycznych w Barcelonie. "Mają geny, ale, w przeciwieństwie do bakterii, nie mają własnego metabolizmu, więc nie mogą dostosować się do zmian w ludzkich komórkach."
Użycie bakterii zamiast wirusa w celu dostarczania leków do poszczególnych części ciała mogłoby dostarczyć nam nowych możliwości leczenia chorób, ponieważ bakterie posiadają więcej genów, które można by modyfikować.
Bakterie to jednak dużo bardziej skomplikowane obiekty modyfikacji. Przede wszystkim, zazwyczaj wyposażone są one w ściany komórkowe, co utrudnia im komunikację z komórkami docelowymi, oraz często wywołują silną reakcję immunologiczną gdy wprowadzane są do organizmu człowieka.
Teraz, naukowcy uważają, że znaleźli odpowiedniego kandydata, który ma więcej genów niż wirus, jednak zdolny jest do wnikania w komórki w celu wykonywania zadań medycznych. Jest to bakteria dotychczas kojarzona z chorobą - zapaleniem płuc.
Mycoplasma pneumoniae może być przyczyną bakteryjnego zapalenia płuc u ludzi, ale spełnia też wiele wymagań stawianych przez naukowców do zostania "komórkowym lekarzem". "Nie ma ściany komórkowej, nie powoduje stanu zapalnego przy iniekcji, oraz może być hodowana w laboratorium" - wyjaśnia prof. Serrano, który studiował budowę bakterii w ramach programu "CELLDOCTOR" sponsorowanego przez Komisję Badań Unii Europejskiej (ERC).
M. pneumoniae to bardzo mała bakteria. Jest mniej więcej rozmiaru mitochondrium - konstrukcji znajdującej się wewnątrz komórek, dostarczającej tym komórkom energii. Ponieważ jest ona mała, może ona przenikać ściany komórek bez wywoływania poważnego stanu zapalnego. Właśnie dlatego prof. Serrano widzi potencjał w wykorzystaniu bakterii do celów medycznych.
"Chcemy stworzyć pojazd, który będzie w stanie dostać się wewnątrz ludzkiego organizmu, wykryć nieprawidłowości i naprawić je" - mówi Serrano. "Mógłby żyć wewnątrz ludzkich komórek, zupełnie jak pasożyt będący w stanie poprawić stan zdrowia nosiciela" - dodaje.
Koniecznie przeczytaj
Przyczyny zapalenia płuc Zapalenie płuc u dziecka Zapalenie płuc w powikłaniach grypy
Już wewnątrz docelowej komórki, bakteria będzie w stanie wniknąć do struktur wewnętrznych, które się tam znajdują. Ale w przeciwieństwie do nich, zmodyfikowana bakteria M. pneumoniae będzie produkować i wydzielać leki których potrzebuje pacjent, lub białka zdolne do poprawiania chorób genetycznych.
Bakteria nie będzie powodować choroby, ponieważ została zmodyfikowana przez naukowców tak, aby zapewnić pacjentom bezpieczeństwo.
Skorzystaj z usług medycznych bez kolejek. Umów wizytę u specjalisty z e-receptą i e-zwolnieniem lub badanie na abcZdrowie Znajdź lekarza.