Experimentos descobriram que organismos microscópicos transplantados em camundongos interromperam a progressão do diabetes – e a técnica poderia acabar com a necessidade de injeções dolorosas de insulina para pacientes humanos no futuro.
Envolve a engenharia de bactérias E.coli a partir de amostras de fezes, que também tem o potencial de tratar uma série de condições intestinais – da obesidade à síndrome do intestino irritável.
Residindo no intestino humano estão trilhões de bactérias e outros microrganismos que podem afetar uma variedade de doenças crônicas humanas, incluindo obesidade, diabetes tipo 2, aterosclerose e câncer.
Mesmo em doenças que não envolvem o microbioma, a microflora intestinal fornece um importante ponto de acesso que permite a modificação de muitos sistemas fisiológicos – e seus sintomas físicos.
Tal sonho levou ao desenvolvimento de terapias bacterianas vivas (LBTs), engenharia de hospedeiros bacterianos para reparar ou restaurar a função e a diversidade microbiana saudável.
No passado, essas tentativas se concentraram na engenharia de cepas laboratoriais comuns de E. coli, que não podem competir com as bactérias intestinais nativas que já estão dentro de um corpo vivo.
Agora, uma equipe liderada pelo professor Amir Zarrinpar, da Universidade da Califórnia-San Diego, coletou E. coli de microbiomas intestinais de humanos e camundongos – e adicionou uma proteína chamada BSH (hidrolase de sais biliares). Isso os tornou mais robustos, estendendo a sobrevivência no ambiente intestinal hostil por tempo suficiente para tratar doenças.
“As bactérias em nosso corpo são adaptadas especificamente a cada um de nós: o tipo de alimentos que comemos, os estresses comuns que nosso corpo experimenta ou induz e nosso histórico genético”, explicou o Prof. Zarrinpar .
Eles projetaram essas bactérias para se tornarem fábricas que podem viver em nosso microbioma e potencialmente produzir medicamentos.
“Sabemos que a E. coli pode pegar genes patogênicos e causar doenças, e agora estamos percebendo que se colocarmos um gene benéfico, ele pode nos ajudar a tratar doenças crônicas, talvez até curar algumas delas”, disse Zarrinpar, autor do artigo de 4 de agosto na revista Cell .
Ele comparou o BSH a um super-herói: “Nós dizemos às bactérias: Ei, nós lhe daremos um novo superpoder, do qual você pode nem se beneficiar, mas vamos colocá-lo de volta no ambiente em que você prospera”.
Após um único tratamento em camundongos, a E. coli foi encontrada em todo o intestino, com atividade mantida por toda a vida do hospedeiro. Foi capaz de influenciar positivamente a progressão do diabetes nos roedores.
É uma melhoria significativa em relação a tratamentos semelhantes com cepas de laboratório não nativas de bactérias projetadas, onde muitas vezes é necessário mais de um tratamento. E eles não permanecem no intestino do hospedeiro por quase tanto tempo ou tão consistentemente quanto o método nativo de E. coli identificado pelo Prof. Zarrinpar e colegas.
Além de influenciar com sucesso o diabetes em camundongos, o grupo também foi capaz de fazer uma modificação semelhante à E. coli extraída do intestino humano. Zarrinpar descreveu os resultados como “substanciais”, mas há mais trabalho a ser feito.
A engenharia de bactérias nativas traz outro conjunto de desafios porque são muito resistentes a modificações; é parte de seu mecanismo de defesa inato. No estudo de prova de conceito, os dados sugeriram que inserir um gene em uma bactéria nativa tem uma taxa de sucesso cerca de 100 vezes menor do que fazê-lo com cepas de laboratório. Mas os pesquisadores estão otimizando o processo.
“Existem muitas novas ferramentas de engenharia genética disponíveis agora que nos permitirão projetar essas bactérias de forma mais eficaz”, acrescentou Zarrinpar.
O grupo planeja usar essa tecnologia para encontrar maneiras de tratar mais doenças.
“Esta tecnologia é algo que pode potencialmente abrir a aplicação da terapia do microbioma para influenciar tantas doenças crônicas e genéticas diferentes”.
“Estamos sonhando alto.”
Fonte: GNN – Foto: istockphoto
