تهدف جرعة البكتيريا المهندسة هذه إلى علاج المرض

في الموحلة خنادق الحرب العالمية الأولى ، أصيب آلاف الجنود من كلا الجانبين بمرض الزحار ، وهو مرض إسهال ينتشر غالبًا عن طريق المياه الملوثة. من الغريب أن جنديًا ألمانيًا في البلقان لم يمرض عندما أصيب باقي رفاقه بالمرض. عندما عزل العالم ألفريد نيسل سلالة من بكتريا قولونية من براز الجندي في عام 1917 ، وجد أن له تأثيرات وقائية قوية ضده شيغيلا البكتيريا ، سبب الزحار.

على مدى المائة عام الماضية ، هذه السلالة الواقية – المعروفة الآن باسم الإشريكية القولونية نيسل– تم استخدامه كعامل بروبيوتيك لتعزيز صحة الأمعاء وعلاج أمراض الجهاز الهضمي مثل مرض التهاب الأمعاء. الآن ، العلماء يقومون بالهندسة الوراثية الإشريكية القولونية نيسله لأداء وظائف محددة على أمل خلق فئة جديدة من الأدوية “الحية”.

في أكتوبر ، شركة التكنولوجيا الحيوية ماساتشوستس Synlogic النتائج المعلنة من دراسة صغيرة تبين أن نسختها المعدلة من البكتيريا قدمت بعض الفوائد للمرضى الذين يعانون من مرض وراثي نادر يسمى بيلة الفينيل كيتون أو بيلة الفينيل كيتون. لا يستطيع الأشخاص المصابون بهذا الاضطراب تكسير حمض أميني يسمى فينيل ألانين – أو Phe باختصار – والذي يوجد في الأطعمة الغنية بالبروتين مثل اللحوم والبيض. إذا تركت دون رادع ، يمكن أن يتراكم فينيل ألانين في الدماغ ويسبب إعاقة ذهنية ونوبات وأعراضًا سلوكية.

في تجربة المرحلة الثانية ، أظهرت الشركة أن البكتيريا المهندسة ، التي شربها 20 متطوعًا في سائل ، قللت من مستويات هذا الحمض الأميني. يقول تيموثي لو ، الأستاذ المشارك في الهندسة البيولوجية والكهربائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأحد مؤسسي Synlogic: على الرغم من عدم نشر الدراسة بعد في مجلة تمت مراجعتها من قبل الزملاء ، إلا أن النتائج تشير إلى طريقة جديدة لعلاج المرض: يمكنك برمجة جهاز كمبيوتر ، يمكننا العبث بالحمض النووي للبكتيريا وجعلها تفعل أشياء مثل إنتاج دواء في الوقت المناسب والمكان المناسب ، أو في هذه الحالة ، تكسير المستقلب السام. “

عادة ما يتم علاج بيلة الفينيل كيتون باتباع نظام غذائي منخفض البروتين مقيد بعناية. يتم وضع الأطفال حديثي الولادة الذين ثبتت إصابتهم في تركيبة خاصة في أسرع وقت ممكن. يجب أن يتجنب الأطفال والبالغون المصابون بهذا المرض اللحوم والأسماك والبيض والعديد من المنتجات ، ويستمر الكثيرون في شرب تركيبة طبية أو تناول مكملات الألبان للتأكد من حصولهم على العناصر الغذائية الكافية. تتفاوت حدة المرض ، حيث يستطيع بعض المرضى تناول جرامات قليلة من البروتين يوميًا. (تحتوي قطعة من الخبز الأبيض العادي على 1 أو 2 جرام من البروتين.) هناك نوعان من الأدوية المعتمدة لعلاج بيلة الفينيل كيتون ، لكن أحدهما لا يستخدم على نطاق واسع لأنه يمكن أن يسبب رد فعل تحسسيًا خطيرًا ، والآخر يساعد فقط الأشخاص الذين يعانون من مرض معين. نوع بيلة الفينيل كيتون.

يقول أويف برينان ، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة Synlogic ، إن الشركة تريد مساعدة المرضى على التمتع بمزيد من الحرية فيما يمكنهم تناوله. “إنهم يفهمون أهمية الحفاظ على Phe في السيطرة على صحة أدمغتهم. لكن ما يريدونه حقًا هو بعض الراحة من هذا النظام الغذائي الصارم بشكل لا يصدق.

تحقيقا لهذه الغاية ، يقوم العلماء في الشركة بإجراء هندسة وراثية الإشريكية القولونية نيسل لإنتاج إنزيم موجود في النباتات والخميرة والبكتيريا الأخرى التي تتمثل مهمتها في التهام الفينيل ألانين. قاموا أيضًا بإزالة جين من البكتيريا حتى لا يتكاثر في الأمعاء. كان هذا للتأكد من أن البكتيريا لن تستقر بشكل دائم ومن المحتمل أن تسبب مشاكل في الجهاز الهضمي في وقت لاحق. يقول برينان إن البكتيريا المهندسة يتم تطهيرها من الجهاز الهضمي في غضون أسبوع.