Polscy naukowcy pracują nad innowacyjnym ekobiotykiem w kapsułkach
Zespół naukowców z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu we współpracy z firmą biotechnologiczną Human Biome pracuje nad opracowaniem nowoczesnej, doustnej formy terapii FMT, czyli przeszczepu mikrobioty jelitowej.
Celem projektu jest stworzenie stabilnego preparatu w kapsułkach, który będzie zawierał skoncentrowaną i utrwaloną ludzką mikrobiotę jelitową wzbogaconą o macierz zewnątrzkomórkową. Najważniejsze jest to, aby terapia była skuteczna, bezpieczna i znacznie wygodniejsza dla pacjentów niż dotychczas stosowane metody.
Nowy preparat ma być przeznaczony przede wszystkim dla osób zakażonych bakterią Clostridioides difficile, która wywołuje uciążliwe biegunki, odwodnienie, a w ciężkich przypadkach może prowadzić do zagrożenia życia. Choroba ta szczególnie często dotyka osoby starsze, hospitalizowane lub z osłabioną odpornością, zwłaszcza po antybiotykoterapii. Przywrócenie prawidłowej równowagi mikroorganizmów w jelicie grubym jest w takich przypadkach kluczowe dla powrotu do zdrowia.
Znaczenie prowadzonych badań polega na opracowaniu całego, powtarzalnego procesu wytwarzania mikrobioty o wysokiej jakości i bezpieczeństwie. Naukowcy analizują różne metody utrwalania bakterii, takie jak klasyczna liofilizacja, liofilizacja rozpyłowa, suszenie rozpyłowe w warunkach beztlenowych czy mikroenkapsulacja. Celem jest wybranie technologii, która najlepiej zachowa żywotność i różnorodność mikroorganizmów.
Jak chronić bakterię aby dotarły do celu
Szczególnie istotnym elementem projektu jest opracowanie sposobu kapsułkowania, który ochroni bakterie przed działaniem tlenu oraz trudnymi warunkami panującymi w żołądku i dwunastnicy. Mikroorganizmy muszą dotrzeć w odpowiedniej liczbie i niezmienionym składzie do jelita grubego, gdzie mają wywierać swoje działanie. Odpowiednio zaprojektowana kapsułka ma zapewnić skuteczne uwolnienie preparatu właśnie w tym miejscu.
Praktyczny wymiar projektu jest bardzo wyraźny. Obecnie stosowane metody podawania mikrobioty, takie jak kolonoskopia, wlewy doodbytnicze czy sondy nosowo-żołądkowe, są inwazyjne, stresujące dla pacjentów i wymagają udziału wyspecjalizowanego personelu. Nawet dostępne już kapsułki z mrożoną mikrobiotą mają ograniczenia – pacjent musi połknąć jednorazowo nawet kilkadziesiąt kapsułek, a preparat wymaga transportu w bardzo niskiej temperaturze. Nowe rozwiązanie ma ograniczyć liczbę kapsułek w jednej dawce do mniej niż 35 oraz umożliwić przechowywanie w temperaturze chłodniczej przez co najmniej sześć miesięcy przy zachowaniu wysokiej żywotności bakterii i dużej bioróżnorodności. To może znacząco obniżyć koszty transportu i rozszerzyć dostępność terapii poza jeden kraj.
Projekt ma również wymiar przyszłościowy. Opracowanie skutecznych metod utrwalania mikrobioty to krok w stronę tworzenia preparatów niezależnych od dawców, czyli tzw. biosyntetycznej mikrobioty, co może w przyszłości umożliwić produkcję leków działających podobnie do probiotyków, ale o znacznie bardziej precyzyjnym i silniejszym działaniu terapeutycznym.
Mikrobiota wykorzystywana w projekcie będzie pochodzić od starannie wyselekcjonowanych, zdrowych dawców. Proces kwalifikacji obejmuje ocenę wielu czynników, takich jak dieta, styl życia, przyjmowane leki czy ogólny stan zdrowia. Jest to niezwykle ważne, ponieważ mikrobiota jelitowa to nawet tysiąc gatunków bakterii, które wspierają odporność, regulują metabolizm, produkują witaminy i wpływają na funkcjonowanie układu nerwowego. Coraz częściej podkreśla się, że człowiek i jego mikroorganizmy tworzą jeden zintegrowany organizm, a równowaga w jelicie grubym ma kluczowe znaczenie dla zdrowia całego ciała.
Realizacja wrocławskiego projektu pokazuje, jak współpraca nauki i biznesu może prowadzić do powstania realnych rozwiązań medycznych. Jeśli badania zakończą się powodzeniem, pacjenci zmagający się z ciężkimi zakażeniami jelit otrzymają skuteczniejszą, wygodniejszą i szerzej dostępną formę terapii, która może poprawić jakość leczenia i zmniejszyć ryzyko nawrotów choroby.
Źródło: Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Czytaj też: Cząsteczki cukru wskazują na nową broń w walce z bakteriami opornymi na leki
Grafika tytułowa: Alexander Grey / Unsplash
