Ученые нашли способ безопасно доставлять полезные бактерии в кишечник

Исследователи совершили важный прорыв в области микробиологической терапии, разработав эффективные методы защиты и доставки чувствительных к кислороду кишечных бактерий. Это открытие может радикально изменить подход к лечению широкого спектра заболеваний и снизить зависимость от трансплантации фекальной микробиоты.

Вызов современной медицины

Кишечный микробиом играет критическую роль в поддержании здоровья человека. Однако многие полезные бактерии, населяющие толстый кишечник, являются строгими анаэробами – они мгновенно погибают при контакте с кислородом. Эта особенность долгое время препятствовала созданию эффективных микробных препаратов.

Сегодня для восстановления микробиома применяется трансплантация фекальной микробиоты – процедура, при которой материал от здорового донора пересаживается пациенту. Метод доказал свою эффективность при лечении инфекции Clostridioides difficile и исследуется для терапии воспалительных заболеваний кишечника, синдрома раздраженного кишечника и метаболических нарушений. Однако донорский материал сложно стандартизировать, что создает риски для безопасности пациентов.

Научный поиск решения

Берта Бош посвятила свою докторскую диссертацию поиску способов более эффективного сохранения и доставки анаэробных кишечных бактерий. Исследовательница разработала и протестировала несколько инновационных подходов, которые могут стать основой для создания стандартизированных микробных препаратов на базе культивированных штаммов.

Ключевым направлением работы стала анаэробная подготовка микроорганизмов – обработка в полностью бескислородной среде. Клинические испытания показали, что такой подход безопасен для пациентов и помогает защитить бактерии во время трансплантации. В исследовании с участием пациентов с болезнью Паркинсона метод успешно изменил состав кишечной микробиоты реципиентов, хотя прямого влияния на клинические симптомы заболевания зафиксировано не было.

Особенно перспективной оказалась разработка таблетки с двойным покрытием. В лабораторных экспериментах эта форма выпуска продемонстрировала способность доставлять живые анаэробные бактерии непосредственно в толстую кишку, обеспечивая их защиту от губительного воздействия кислорода на всем пути следования через желудочно-кишечный тракт. Принципиально важно, что микроорганизмы сохраняли свои противовоспалительные свойства после доставки.

Исследователи также протестировали терапевтический консорциум из четырнадцати штаммов бактерий. В модели искусственного кишечника эта комбинация продемонстрировала впечатляющую способность восстанавливать баланс микрофлоры, нарушенный приемом антибиотиков. Результаты указывают на возможность создания целенаправленных микробных препаратов для коррекции конкретных дисбалансов.

«Кишечные бактерии необходимы для здоровья, но многие из наиболее полезных видов быстро погибают при воздействии кислорода. Наша работа показывает, как защитить эти микробы и доставить их таким образом, который может изменить подход к лечению пациентов», – отмечает Берта Бош.

Клиническое значение и перспективы развития

Утрата чувствительных к кислороду кишечных бактерий связана с развитием многочисленных патологий. Восстановление этих микроорганизмов может способствовать нормализации микробиома и улучшению состояния пациентов. Новые методы открывают перспективы для создания стандартизированных препаратов, которые будут более безопасными и удобными в применении по сравнению с донорской трансплантацией.

Направленные микробные средства могут стать альтернативой антибиотикам в определенных ситуациях, помогая избежать дальнейшего нарушения микробиома. Они также представляют интерес для превентивной медицины – поддержания здоровой микрофлоры до развития заболеваний.

Интерес к терапии на основе микробиома стремительно растет. Помимо инфекционных заболеваний, исследуются возможности применения при хронических воспалительных процессах, метаболических расстройствах, аллергических реакциях и даже неврологических патологиях. Накапливаются данные о связи микробиома с иммунной системой, обменом веществ и функционированием центральной нервной системы.

Разработанные методы защиты и доставки анаэробных бактерий предлагают практические решения для масштабирования производства микробных препаратов. Возможность работать с культивированными штаммами вместо донорского материала обеспечивает контроль качества, стандартизацию дозировок и минимизацию рисков передачи патогенов.

«Исследования микробиома переходят из теории в практику. Мы создаем инструменты для расширения охвата и повышения эффективности этих методов лечения», – подчеркивает Бош.

Прогресс в области доставки чувствительных к кислороду бактерий приближает медицину к созданию надежных, безопасных и эффективных методов терапии на основе кишечного микробиома. Эти достижения могут изменить стандарты лечения множества заболеваний в ближайшие годы.