Gemanipuleerde bacteriën voor de behandeling van nierstenen: onderzoek onthult doorbraak in microbiële therapieën

Behandelingen die gebaseerd zijn op het manipuleren van het darmmicrobioom , hebben te kampen met de beperking dat kunstmatige bacteriën de darmen regelmatig koloniseren . Deze stap is nu verder ontwikkeld met bacteriën die zijn ontworpen om nierstenen te behandelen.

Kunstmatige darmbacteriën hebben met succes het darmmicrobioom gekoloniseerd. Foto: iStock
Onderzoekers van Stanford University (Verenigde Staten) hebben een studie gepubliceerd in Science waarvan de resultaten een veelbelovende, maar nog onvolmaakte, stap zijn in de richting van microbiële therapieën, zo meldt het tijdschrift.
Bij proeven met dieren en vroege proeven met mensen koloniseerden kunstmatige darmbacteriën, die bedoeld zijn om nierstenen te behandelen, met succes het darmmicrobioom.
Onderzoek naar het manipuleren van het darmmicrobioom met therapeutisch gemanipuleerde bacteriën is tot nu toe veelbelovend gebleken bij dieren , maar mislukt vaak in de klinische setting vanwege inconsistente kolonisatie.

Onderzoek naar het manipuleren van het darmmicrobioom bij dieren heeft veelbelovende resultaten opgeleverd. Foto: iStock
Het team richtte zich op een veelvoorkomende darmbacterie, Phocaeicola vulgatus, die ze zo hadden aangepast dat deze porfyran kon opnemen, een voedingsstof die uit zeewier afkomstig is.
In eerder werk had het team aangetoond dat het aanpassen van de hoeveelheid porfyran-prebioticum in het dieet een controleerbare niche zou kunnen creëren die stabiele, aanpasbare kolonisatie van bacteriën mogelijk maakt en die indien nodig kan worden teruggedraaid.
Porfyraan wordt zelden gebruikt door microben in westerse populaties, aangezien slechts ongeveer 2 procent van hen bacteriën heeft met deze eigenschap. Hierdoor is er een grotendeels onbenutte ecologische niche ontstaan waarin een gemanipuleerde stam zonder concurrentie kan gedijen .

Het team creëerde een porfyran-metaboliserende stam van P. vulgatus. Foto: iStock
Het team creëerde een porfyran-metaboliserende stam van P. vulgatus om oxalaat af te breken, een veroorzaker van terugkerende nierstenen . In diermodellen en een fase 1/2a klinische studie bij gezonde mensen ontdekten de auteurs dat de gemodificeerde darmbacteriën de darm veilig en effectief kunnen koloniseren en therapeutische effecten kunnen bewerkstelligen door de oxalaatspiegel te verlagen.
Bij sommige individuen ontstonden echter aanhoudende kolonisaties als gevolg van genetische mutaties en aanzienlijke horizontale genoverdrachten brachten de therapeutische functie van de stam in gevaar.
Hoewel de methode in eerste instantie bescheiden tekenen van verlaging van oxalaatniveaus laat zien, zijn er nog steeds uitdagingen, waaronder de stabiliteit van de stam, bioveiligheid en concurrentie van inheemse microben, zo merken de auteurs op.
eltiempo