Forscher der Harvard University und des Massachusetts Institute of Technology haben eine Bakterienart geschaffen, die den Menschen möglicherweise vor den schädlichen Nebenwirkungen von Antibiotika schützen könnte. Dies geht aus einer neuen Studie hervor, die in der Zeitschrift Nature Biomedical Engineering veröffentlicht wurde.
Genmanipulierte Bakterien könnten den Darm vor Antibiotika schützen: Studie
Von Carolyn Crist
13. April 2022 C Forscher der Harvard University und des Massachusetts Institute of Technology haben eine Bakterienart geschaffen, die den Menschen möglicherweise vor den schädlichen Nebenwirkungen von Antibiotika schützen könnte, so eine neue Studie, die in der Zeitschrift Nature Biomedical Engineering veröffentlicht wurde.
Obwohl Antibiotika nach wie vor ein wichtiges Mittel zur Bekämpfung bakterieller Infektionen sind, können sie auch hilfreiche Darmbakterien auslöschen, was zu Durchfall, Entzündungen oder schweren Infektionen wie Clostridioides difficile führen kann. Der weit verbreitete Einsatz von Antibiotika hat auch zur weltweiten Verbreitung resistenter Mikroben beigetragen. Einige Ärzte haben Probiotika verschrieben, um zu helfen, obwohl Antibiotika auch die Probiotika beeinträchtigen können.
Im Laufe des Lebens bilden diese Darmmikroben eine äußerst vielfältige Gemeinschaft, die wichtige Funktionen im Körper erfüllt, so Dr. Andrs Cubillos-Ruiz, der Hauptautor der Studie und Forscher am MIT Synthetic Biology Center und am Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, in einer Erklärung.
Das Problem tritt auf, wenn Eingriffe wie Medikamente oder bestimmte Arten von Diäten die Zusammensetzung der Mikrobiota beeinflussen und einen veränderten Zustand schaffen, der als Dysbiose bezeichnet wird, sagte er. Einige mikrobielle Gruppen verschwinden, während die Stoffwechselaktivität anderer zunimmt. Dieses Ungleichgewicht kann zu verschiedenen Gesundheitsproblemen führen.
Mit einem lebenden Biotherapeutikum C oder einem gentechnisch veränderten Bakterienstamm glauben C Cubillos-Ruiz und seine Kollegen, dass sie eine andere Lösung haben könnten. Sie veränderten einen Stamm von Lactococcus lactis, der für den menschlichen Verzehr unbedenklich ist und häufig bei der Käseherstellung verwendet wird, so, dass er ein Enzym liefert, das Beta-Lactam-Antibiotika abbauen kann. Viele der in den USA am häufigsten verschriebenen Antibiotika, darunter Penicillin, Ampicillin und Amoxicillin, fallen in diese Kategorie.
Durch Gen-Editing veränderten die Forscher die Art und Weise, wie der Stamm das Enzym synthetisiert, um zu verhindern, dass er diese Fähigkeit auf andere Bakterien überträgt. Mit anderen Worten: Die Behandlung verringert die schädlichen Auswirkungen von Antibiotika, ermöglicht ihnen aber dennoch, Infektionen zu bekämpfen.
In einer Studie mit Mäusen stellten die Forscher fest, dass die manipulierten Bakterien die durch Ampicillin verursachten Schäden deutlich verringerten, und dass sich die Darmmikroben nach drei Tagen erholten. Der Stamm machte es auch unwahrscheinlicher, dass antimikrobielle Resistenzgene im Darmmikrobiom vorhanden sind, und verhinderte den Verlust von Mikroben, die gegen C. difficile kämpfen. Im Gegensatz dazu hatten Mäuse, die nur das Antibiotikum erhielten, einen viel größeren Verlust an Darmmikroben und hohe Werte von C. difficile im Darm.
Das Forschungsteam arbeitet nun an einer Version der Behandlung, die bei Menschen getestet werden könnte, die aufgrund von Antibiotika ein hohes Risiko haben, an einer Darmdysbiose zu erkranken. Schließlich hoffen sie auf eine Behandlung für alle, die wegen bakterieller Infektionen Antibiotika einnehmen müssen.
Wir konzentrieren uns jetzt darauf, diese lebenden Therapien zu den Patienten zu bringen, und sind dabei, das Design einer effektiven, kurzen und kostengünstigen klinischen Studie fertigzustellen", sagte Cubillos-Ruiz.
