Бактерия для диагностики воспалительных заболеваний кишечника

Важным шагом на пути клинического применения синтетической биологии является создание исследователями Университета Райса бактерии с необходимыми возможностями для диагностики заболеваний человека.

Разработанный штамм кишечных бактерий E. coli реагирует на рН (обозначение для кислотности среды, отражает содержание ионов водорода в нем и свидетельствует о том, щелочная или кислая среда. — прим. перев.) и светится, когда попадает в закисленную среду. Состояние повышенной кислотности называется ацидоз и часто развивается при обострении воспалительных заболеваний кишечника, таких как колит, илеит и болезнь Крона.

Ученые тестировали созданный микроорганизм на мышах, страдающих болезнью Крона, чтобы показать, что ацидоз активирует определенный набор генов. Соответствующая активация, как было выяснено ранее, наблюдалась во время активного воспаления у больных с болезнью Крона.

Соавтор исследования Джеффри Табор, лаборатория которого создала рН-чувствительную бактерию, заявил, что ее можно перепрограммировать, чтобы вместо флуоресцентных меток, используемых в экспериментах, бактерия могла менять цвет среды при изменении ее рН. Ученые предлагают добавлять эту бактерию в пищу, а также добавить в ее генетический материал информацию о том, что цвет должен появляться именно при контакте с водой. Если стул человека, в которой происходит начало обострения болезни Крона, попадает в воду, цвет воды изменяется на голубой. Такое изменение цвета должно сигнализировать пациентам о начале обострения, что очень важно для своевременного начала лечения и предотвращения возможных осложнений.

Все началось с того, что исследователи решили измерить значение рН в кишечнике, чтобы сделать возможным раннее прогнозирование обострений воспалительных заболеваний кишечника. Но, как выяснилось, это стало довольно сложной задачей для неинвазивных методов диагностики, поэтому ученым пришлось выбрать совсем другой способ.

Обычно рН в кишечнике составляет около 7, что свидетельствует о нейтральной реакции среды (кислоты и основания находятся в балансе без преобладания одних или другого вещества), но при сильном воспалении при болезни Крона рН достигает примерно 3, что свидетельствует о значительном закислении среды.

Данная бактерия была протестирована в клинических исследованиях на животных, и ведущий автор исследования заявил, что считает, что рН-чувствительная бактерия может потенциально быть усовершенствованной для клинических испытаний на людях через несколько лет.

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210517102637.htm