Исследователи разработали первое в мире "живое лекарство"

Испанские ученые впервые использовали модифицированные бактерии для борьбы с устойчивыми к антибиотикам микробами, образующими биопленки на поверхности катетеров, кардиостимуляторов, протезов суставов и прочих медицинских имплантатов. Эта новость была недавно опубликована информационным агентством РИА Новости со ссылкой на статью в журнале Molecular Systems Biology¹.

Поверхности медицинских имплантатов — идеальные условия для роста биопленок, образующих непроницаемые структуры, которые не позволяют антибиотикам или иммунной системе человека уничтожить встроенные в них бактерии. Патогенные микроорганизмы, связанные с биопленками, в тысячи раз более устойчивы к антибиотикам, чем отдельно существующие бактерии. При этом они составляют до 80 процентов всех инфекций, передаваемых в больницах.

Один из наиболее распространенных видов бактерий, образующих биопленки, — золотистый стафилококк. Вызванные им инфекции не поддаются лечению обычными антибиотиками, что требует хирургического удаления инфицированных медицинских имплантатов. Альтернативные методы лечения с использование антител или ферментов широкого спектра действия очень токсичны для здоровых тканей и вызывают нежелательные побочные эффекты.

Исследователи из Центра геномной регуляции Барселонского института наук и технологий вместе с коллегами из других научных организаций Испании предложили использовать для адресной доставки ферментов непосредственно к биопленкам микроорганизмы — бактерии, которые сами эти ферменты и производят.

Авторы считают, что такой метод может стать безопасным и дешевым способом лечения инфекций, возникающих в результате медицинского вмешательства. По их мнению, бактерии — это идеальный вектор доставки, так как у них небольшие геномы, которые можно модифицировать с помощью простых генетических манипуляций таким образом, чтобы эти бактерии не представляли опасности для здоровья.

Экспериментальный метод лечения был протестирован на лабораторных мышах, которым вводили инфицированные катетеры. Инъекции препарата, содержащего модифицированные бактерии Mycoplasma pneumoniae с сокращенным геномом, позволили вылечить 82 процента зараженных животных.

Mycoplasma pneumoniae — распространенный легочный патоген, у которого отсутствует клеточная стенка, что упрощает высвобождение веществ, которые борются с инфекцией, а также помогает избежать обнаружения иммунной системой человека. Сначала ученые изменили геном этой бактерии таким образом, чтобы она не могла размножаться, а затем с помощью дальнейших настроек сделали так, что она начала производить два разных фермента, которые растворяют биопленки и атакуют клеточные стенки бактерий, встроенных в них.

"Наша технология, основанная на синтетической биологии и живых биотерапевтических средствах, была разработана с учетом всех стандартов безопасности и эффективности для применения в легких, так как респираторные заболевания — одна из наших первоочередных целей", — приводятся в пресс-релизе Центра геномной регуляции слова руководителя исследования доктора Марии Люч (María Lluch).

Исследователи планируют провести клинические испытания в 2023 году и после этого перейти к крупномасштабному производству "живых лекарств".