Бактериальный сенсор определяет воспаление кишечника по цвету испражнений

Биологи из Университета Райса (США) создали бактерию, которая помогает определять воспаление кишечника при колите по цвету испражнений.

Экспериментальный микроорганизм взаимодействует с клетками кишечника на молекулярном уровне, позволяя отслеживать течение болезни и эффективность лечения колита.

Первые опыты на мышах подтвердили эффективность оригинального подхода к мониторингу колита у животных.

Авторами открытия были профессор биоинжиниринга Джеффри Тэйбор (Jeffrey Tabor), доктор Кристина Дэффлер (Kristina Daeffler) и их коллеги из Медицинского колледжа Бэйлора. Детали исследования публикуются в научном издании Molecular Systems Biology.

«Кишечник млекопитающих становится родной гаванью для триллионов микроорганизмов, которые играют свою роль в здоровье и болезни. Но это темное и труднодоступное место – не многие технологии могут детально изучать кишечник и его микрофлору. Генетически модифицированные бактерии, разработанные в нашей лаборатории, обладают колоссальным потенциалом в диагностике желудочно-кишечных заболеваний», - говорят авторы.

Эксперты в области синтетической биологии, такие как Тэйбор, занимаются перепрограммированием одноклеточных (пока!) организмов, как инженер может программировать роботов. В результате их работы получилась бактерия, не имеющая аналогов в природе и несущая биосенсоры для диагностики и мониторинга воспалительного процесса в кишечнике.

«Основываясь на проведенных ранее исследованиях, мы предположили, что при болезни Крона или язвенном колите в кишечнике должен быть увеличен уровень тиосульфата. Мы создали первый надежный инструмент для оценки содержания тиосульфата в кале – биологический инструмент», - говорит Тэйбор.

Бактерией-сенсором стала Escherichia coli («кишечная палочка»), которую научили синтезировать ярко-зеленый флуоресцирующий протеин под действием специфических стимулов – молекулы тиосульфата.

В ходе экспериментов ученые давали мышам с колитом и их здоровым сородичам орально по две капли бактерийного препарата.

Всего через несколько часов испражнения грызунов показали уровень воспаления в кишечнике.

Фекалии больных животных не светятся ярко-зеленым цветом и внешне не отличаются от обычных, как Вы могли подумать. Для исследования необходим проточный цитометр, поэтому в домашних условиях анализ невозможен.

«Теперь мы планируем встроить в бактерии ген ярко-синего пигмента, который больные могут увидеть невооруженным глазом в домашних условиях», - поделились ближайшими планами исследователи.

Работа профессора Тэйбора была проведена при поддержке Фонда Велша, Департамента военно-морских исследований США, Национальных институтов здравоохранения и Университета Райса.

medbe.ru