Американські вчені модифікували пробіотичні дріжджі Saccharomyces boulardii, завдяки чому вони стали продукувати антитіла до токсинів патогенних клостридій Clostridioides difficile, що викликають гострий інфекційний коліт. Досліди показали, що вживання таких дріжджів успішно захищає та лікує мишей від інфекції та суттєво знижує смертність. Такими результатами вчені поділилися у статті журналу Science Translational Medicine.
Чи завжди антибіотики лікують?
Антибіотики без перебільшення рятують людські життя, але це зовсім не безпечні препарати. Вбиваючи одних бактерій, інколи вони можуть сприяти розмноженню інших, які спричиняють не меншу інфекцію, ніж та, від якої людина лікувалася. Це стосується і гострої кишкової інфекції, що викликається бактеріями Clostridioides difficile - псевдомембранозного, або антибіотикоасоційованого, коліту. Він характеризується проносом та сильними болями в животі, а виникає переважно у літніх людей, чия захисна кишкова мікробіота порушується внаслідок прийняття антибіотиків. Хоча більшість хворих виліковується від псевдомембранозного коліту, в одному з шести випадків він повертається, інколи неодноразово та зі смертельними наслідками. Потенційним лікуванням такого стану може бути використання імунних білків - моноклональних антитіл, що нейтралізують два токсини C. difficile. Така терапія поки що видається досить дорогою, але вчені зі Школи стоматології Мерилендського університету вирішили це змінити.
Що пропонують дослідники?
Вони зосередилися на дріжджах Saccharomyces boulardii, яких вважають корисними для кишкової флори та відносять до пробіотиків. Науковці генетично модифікували ці дріжджі у такий спосіб, щоб вони самі продукували потрібні антитіла до токсинів клостридій. Структура цих антитіл має чотири специфічні ділянки - по дві для нейтралізації кожного з двох токсинів патогену.
Спершу науковці перевірили ефективність антитіл, вколовши їх у животи мишей після ін’єкцій токсинів C. difficile. Після такого лікування всі піддослідні тварини вижили, натомість миші, які отримували лікування іншими антитілами або сольовим розчином - загинули.
А яка ефективність дріжджів?
У наступному досліді вчені прагнули перевірити, чи зможе захистити власне змінений S. boulardii від C. difficile. Дослідники давали мишам високі дози антибіотиків, щоб порушити рівновагу їхньої кишкової мікрофлори, а потім заразили їх спорами патогенних клостридій. Ті з них, які щодня протягом тижня, починаючи за три дні до зараження, приймали модифікований S. boulardii, вижили всі. А з тих, що вживали звичайні S. boulardii або лише фізрозчин, 60 відсотків загинуло в перші чотири дні. Подальший розтин показав, що у мишей, лікованих дріжджами, які виробляють антитіла, в кишечнику було менше запалення та не було ознак пошкодження тканин токсинами C. difficile, як у контрольних мишей.
Чотириденне лікування дріжджами вже інфікованих клостридіями мишей теж виявилося ефективним - близько 70 відсотків з них вижили, тоді як у контрольній групі загинуло дві третини.
Надалі науковці планують перевірити ефективність ГМО-дріжджів на людях та шукають інвесторів для подальших досліджень.