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Microbi progettati per prevenire l'obesità
I batteri geneticamente modificati possono impedire ai topi a cui è stata offerta una dieta ricca di grassi di mangiare troppo. Gli effetti benefici dei batteri durano da quattro a sei settimane, suggerendo che si stabiliscano temporaneamente nell'intestino.
I ricercatori hanno sviluppato la terapia anti-obesità per testare un nuovo modo di curare le malattie croniche. Sean Davis , un farmacologo della Vanderbilt University, sta modificando i batteri che vivono all'interno e sul corpo, noti collettivamente come il microbioma di una persona. La speranza è che i microbi ingegnerizzati possano secernere farmaci per curare il diabete, l'ipertensione o altre condizioni a lungo termine, eliminando la necessità di ricordarsi di prendere una pillola. Un altro vantaggio è che molti farmaci, incluso quello testato dal gruppo Vanderbilt, non possono essere somministrati per via orale perché non sopravviverebbero alla digestione. I batteri potrebbero rendere più facile la somministrazione di tali farmaci.
Davies ha deciso di dimostrare il concetto nell'obesità. Il suo gruppo sta lavorando con un ceppo di E. coli che è prescritto come probiotico digestivo in Europa. I ricercatori hanno progettato i batteri per produrre un composto che sopprime l'appetito che è normalmente secreto dall'intestino in risposta all'assunzione di cibo e che provoca una sensazione di pienezza. Alcune persone (e topi) non producono abbastanza del composto. Mangiano troppo perché non ricevono un segnale 'pieno', dice Davies. Altri ricercatori stanno lavorando su diversi modi per somministrare il composto o farmaci a piccole molecole con effetti simili, dice, anche tramite iniezione nell'addome.
I ricercatori Vanderbilt hanno aggiunto i batteri all'acqua data ad alcuni topi con una dieta ricca di grassi. I topi trattati hanno guadagnato il 15% in meno di peso rispetto a quelli alimentati con una dieta ricca di grassi, ma non hanno ricevuto i batteri. Davis ha presentato i dettagli dello studio a marzo, all'American Chemical Society incontro di primavera .
Carlo Elson , un gastroenterologo della University of Alabama Medical School, afferma che l'uso dei cosiddetti probiotici di design per curare le malattie croniche è un'idea promettente. Tuttavia, osserva Elson, può essere una sfida tremenda progettare batteri terapeutici che stabiliranno con successo una popolazione nell'intestino umano. Gli organismi residenti nell'intestino li combatteranno, dice. L'unico modo in cui funzionerà a lungo termine è se i batteri ingegnerizzati non hanno la concorrenza del microbiota intestinale naturale.
Ci sono anche potenziali rischi. L'ingestione accidentale di microbi che sopprimono l'appetito potrebbe rappresentare una minaccia per qualcuno che ha una condizione medica.
Davies dice che sta lavorando su meccanismi di sicurezza prima degli studi clinici. Un approccio sarebbe quello di eliminare i geni che aiutano il E. coli vivi fuori dall'intestino. Un altro sarebbe inserire un kill switch genetico innescato da un composto innocuo per i tessuti umani e per i membri del microbioma naturale.
I problemi di sicurezza non sono l'unica cosa che rallenta le terapie del microbioma, afferma Andrea Patterson , un tossicologo della Penn State che studia le interazioni batteriche nell'intestino. La sfida più grande, dice, è la nostra scarsa comprensione di questi microbi.
Gli ampi sforzi di sequenziamento genetico, compresi quelli in corso nell'ambito del progetto Human Microbiome da 200 milioni di dollari del National Institutes of Health, stanno aiutando a identificare i membri di microbiomi sani e malati, ma questo è solo l'inizio. Ed è difficile perché la maggior parte dei microbi che vivono dentro e sul corpo non crescono nella cultura in laboratorio.
La ricerca sull'obesità di Davies è un segnale precoce di ciò che sarà possibile una volta compreso meglio il microbioma, afferma Timoteo Lu , un biologo sintetico al MIT. L'applicazione di strumenti di ingegneria genetica più sofisticati aprirà ulteriormente le possibilità, afferma.