Araştırmacılar, böbrek taşlarına katkıda bulunan bileşikleri emmek ve rekabetçi bağırsak mikrobiyomunda gelişmek için genetik olarak tasarlanmış bağırsak mikroplarına sahiptir.
İnsan bağırsak mikrobiyomunun sağlık üzerinde büyük bir etkisi vardır
Genetik olarak tasarlanmış bağırsak bakterileri, böbrek taşlarına katkıda bulunan bileşikleri parçalayabilir. Bakterilerin bağırsak mikrobiyomunu bu şekilde değiştirmesi için terzisi, böbrek taşlarının tedavisinin ötesine geçebilir ve enflamatuar bağırsak hastalığı ve kolon kanseri de dahil olmak üzere çeşitli durumlar için yeni tedavilere yol açabilir.
Kaliforniya’daki Stanford Üniversitesi’nden Weston Whitaker, “Bağırsak mikrobiyotasının sağlığımız üzerinde büyük bir etkisi var ve bu umut verici bir caddedir” diyor. Ancak bunu yapmak için önceki girişimler bir soruna geçti. İçsel olarak oluşan probiyotikler ister genetik olarak modifiye edilmiş suşlar olsun, bağırsaklara sokulan bakteriler, genellikle kalın bağırsağı kolonileştirmek için mücadele eder, çünkü mevcut mikroplarla rekabet etmek zorundadırlar.
Whitaker ve meslektaşları biraz farklı bir yaklaşım benimsedi. Çoğu insanın bağırsaklarında zaten bol miktarda bulunan bir bakteriyi genetik olarak değiştirdiler. Phocaeicola vulgatus. “Bağırsakları kolonileştirmekle uyumlu olacak bir şey istedik” diyor.
Ekip üç genetik değişiklik yaptı. Birincisi, bakterinin böbrek taşlarına katkıda bulunan oksalat adı verilen gıdalardaki bileşikleri parçalamasını sağladı. İkincisi, Porphyran olarak bilinen kırmızı deniz yosunlarında bulunan bir karbonhidratı sindirmesine izin verdi. Bu, bakteriye, çoğu Porphyran’ı kullanamayan mevcut bağırsak mikropları üzerinde rekabet avantajı verdi. Son ayar, bakterinin porfiriye bağlı olarak hayatta kalması için gerekli bir geni haline getirdi. Bu değişiklikler birlikte araştırmacıların mikropun büyümesini kontrol etmesine izin verdi – Porphyran eklemek bakterinin yayılmasını teşvik ederken, Porphyran’ı kısıtlamak onu öldürdü.
Araştırmacılar 12 sıçanlara dört gün boyunca yüksek oksalat diyeti beslediler, daha sonra yarısını genetik olarak modifiye edilmiş bakteriler ve diğer yarısını oksalatları parçalayamayan bir suşla tedavi ettiler. Tüm hayvanların günlük diyetlerine Porphyran eklendi. Altı gün sonra, tasarlanmış bakterilerle tedavi edilen sıçanlarda, kontrol grubuna kıyasla ortalama yüzde 47 idrarında daha az oksalat vardı.
Ekip daha sonra tasarlanmış mikropları enterik hiperoksalüri olan dokuz kişide test etti, bu da vücudun çok fazla oksalatı emdiği ve tekrarlayan böbrek taşlarına neden olduğu bir durum. Tüm katılımcılar 28 gün boyunca günde 10 gram porphyran tüketti. Durumu olan ancak tedavi görmeyen üç kişiyle karşılaştırıldığında, idrarlarında yüzde 27 daha az oksalat olanlar ortalama olarak.
Whitaker, bu azalmanın muhtemelen küçük örneklem büyüklüğü nedeniyle istatistiksel olarak anlamlı olmadığını söylüyor. Ancak, diğer klinik çalışmaların semptomları azaltmak için oksalatta yüzde 20’lik bir azalmanın yeterli olduğunu öne sürdüğü için bakterinin böbrek taşlarını önleyebileceğine inanmak için hala bir neden var.
Katılımcıların hiçbiri ciddi yan etkiler yaşamamasına rağmen, genetik olarak tasarlanmış bağırsak mikropları ile tedavi edilenlerin karın ağrısı, ishal ve diğer hafif gastrointestinal problemleri olma olasılığı daha yüksekti.
Daha büyük bir sorun, insan katılımcıların bağırsak mikrobiyomlarının, takviyeyi durdurduktan sekiz hafta sonra ortaya çıkardığı genetik analizidir, sadece dördü hala Porphyran’ı sindirebilecek bakteriler vardı. Bu, tasarlanmış bakterilerin genetik materyali mevcut bağırsak mikroplarıyla değiştirdiğini gösterir. Whitaker, bu, katılımcılar için herhangi bir güvenlik endişesine neden olmamalı, ancak gelecekteki çalışmalarda ütülenmesi gereken bir konudur.
Araştırmaya dahil olmayan Stanford Üniversitesi’nde de Christoph Thaiss, “Bence bu (yaklaşım) gerçek bir atılım” diyor. Çalışmanın, bağırsak mikroplarını terapötik etkilerle tasarlamanın ve bir dizi durumu tedavi edebilecek bir strateji olan bağırsakları güvenilir bir şekilde kolonize etmelerini sağlamanın mümkün olduğunu gösteriyor.
Whitaker, “Bağırsak mikrobiyotamızın birçok farklı hastalıkla ilişkili olduğunu biliyoruz – diyabet, kalp hastalığı, kanser” diyor Whitaker. “Ama hastalığa neden olan veya önleyen mikrobiyota hakkında tam olarak ne olduğunu bilmiyoruz.” Araştırmacıların bu yaklaşımdan tam olarak yararlanabilmesi için bu ilişkilerin çözülmesi gerekeceğini söylüyor.
