Ученые синтезировали новый вид кишечных бактерий, которые реагируют на развитие воспаления кишечника у мышей. Конечная цель этого исследования – создание пероральных бактериальных препаратов для диагностики состояния кишечника, что в будущем может заменить колоноскопию. Это перекликается с недавним заявлением на эндоскопическом форуме японских врачей, которые взяли курс на создание молекулярной эндоскопии, т. е. установлением диагноза при введении эндоскопа по молекулам ферментов, белков, медиаторов и прочих субстанций. Диагностические бактерии это не фантастика, уже ближайшее будущее.
Бактерии в кишечнике
В кишечнике ведет свою жизнедеятельность миллионы бактерий и микроорганизмов, которые влияют как на состояние здоровья, так и на течение заболеваний. Кишечник достаточно сложно исследовать в силу постоянно действующей его выделительной функции. Детальное его изучение возможно с помощью небольшого набора технологий, в том числе, колоноскопии.
Ранние работы этих исследователей свидетельствуют о том, что изменения состава микроорганизмов кишечника (микробиома), наследственность и множественные факторы внешней среды играют определяющую роль в развитии воспалительных заболеваний кишечника, включающих болезнь Крона и неспецифический язвенный колит.
Исследователи предположили, что развитие колита сопровождается повышением содержания тиосульфата в содержимом кишечника. На этом этапе подключились специалисты по синтетической биологии, которые специализируются на программировании одноклеточных организмов, таких как бактерии, с помощью подходов, схожих с подходами, позволяющими инженерам программировать роботов. Подобно инженерам-электрикам, создающим электрические цепи из проводов и электронных деталей, они используют генетические цепи для программирования одноклеточных организмов, приобретающих в результате способность к сложной обработке информации.
Созданные бактерии научили распознавать определенные метаболиты, выявленные в кишечнике, что и стало биомаркером поражения толстой кишки воспалительными заболеваниями.
Во многих случаях подобные тесты смогут заменить посещение врача и дорогостоящую инвазивную процедуру колоноскопии.
(Kristina N-M Daeffler et al. Engineering bacterial thiosulfate and tetrathionate sensors for detecting gut inflammation // Molecular Systems Biology, 2017;)
