Upravené probiotické bakterie by mohly pomoci při léčbě střevních zánětů

Crohnova choroba a ulcerózní kolitida patří mezi chronická zánětlivá onemocnění střev, při nichž imunitní reakce poškozuje střevní tkáň. Důležitou roli v tomto procesu hraje bílkovina interleukin 23, zkráceně IL-23. Její pomocí mezi sebou komunikují buňky imunitního systému. Její nadměrná aktivita přispívá k pokračování zánětu. Blokování tohoto signálu je jedním z cílů léčby. Vědci zkoumali, zda lze do procesu zasáhnout pomocí malých vazebných proteinů a dopravit je do střeva prostřednictvím Lactococcus lactis, bakterie mléčného kvašení využívané při výrobě mléčných výrobků. Vybraný kmen bakterie střevo trvale neosidluje, a proto mohou bakteriální buňky sloužit jako dočasní výrobci a nosiči účinných bílkovin.

Tým vědců porovnal dva proteiny. První, označený ILP317, se váže přímo na IL-23. Druhý, REX115, cílí na jeho receptor, tedy místo na buňce, které tento signál přijímá. Oba tak zasahují do stejné signální dráhy, každý však jiným způsobem. Pro možnost ústního podání vědci připravili bakterie, které příslušný protein vytvářejí a vystavují na svém povrchu. Upravené bakterie smíchali s bílým jogurtem a touto směsí pokryli běžné krmivo pro myši. Souběžně sledovali účinek samotných proteinů podávaných injekčně do břišní dutiny. Ověřili přitom, že bakterie mléčného kvašení dokážou přežít průchod trávicím traktem a že na svém povrchu i poté nesou testované proteiny.

„To je pro tento způsob dopravy důležité, protože kyselé prostředí žaludku často poškozuje strukturu bílkovin, a tím ztrácejí svou požadovanou vazebnou a blokační funkci,“ uvedl Petr Malý z Biotechnologického ústavu AV ČR.

Účinek vědci sledovali ve dvou odlišných myších modelech uměle vyvolaného zánětu tlustého střeva. Hodnotili například úbytek hmotnosti, konzistenci stolice, krvácení a celkové zkrácení zánětlivého tlustého střeva. Vyšetřovali také architekturu střevní tkáně a změny související se zánětlivou reakcí, například počet infiltrujících buněk. Bakterie podávali myším několik dní před vyvoláním zánětu i v jeho průběhu.

Samotné proteiny při injekčním podání zmírnily závažnost onemocnění. V potravě se lépe osvědčily bakterie nesoucí protein ILP317. Jejich účinek se projevil v obou modelech. V jednom například omezily zkrácení tlustého střeva a hromadění zánětlivých buněk v jeho tkáni. Ve druhém zmírnily příznaky onemocnění i poškození střevní sliznice.

Výhodou zkoumaného přístupu by mohlo být místní působení přímo ve střevě. Podle autorů studie by mohlo omezit zásahy do imunitních procesů v jiných částech těla. Zda se tato výhoda potvrdí i při léčbě lidí, musí prokázat další výzkum. „Před případným využitím u pacientů je třeba ověřit dlouhodobou účinnost a bezpečnost, vhodné dávkování i vlastnosti geneticky upravených bakterií v lidském trávicím traktu,“ upozornila Leona Rašková Kafková z Univerzity Palackého v Olomouci.