Ученые из ИТМО приручают бактерии организма

Специалисты Передовой инженерной школы ИТМО разработали необычный способ терапии — с помощью настраиваемых биогибридных материалов они заставляют наши лакто- и бифидобактерии, усиленно бороться с инфекционными процессами, используя естественный потенциал организма.

В эпоху супербактерий, устойчивых к антибиотикам, ученые ищут альтернативные способы борьбы с патогенами. Например, используют бактериофаги — вирусы, использующие бактериальные клетки для своего питания и размножения. А молодые специалисты Передовой инженерной школы ИТМО (ПИШ ИТМО) предложили использовать для борьбы с «плохими» бактериями «хорошие» пробиотические бактерии, присутствующие в нашем организме — лакто- и бифидобактерии.

Как сообщает портал «Научная Россия», ученые разработали биогибридный композит, позволяющий активизировать потенциал пробиотических бактерий. Архитектура и химический состав этого материала стимулирует синтез множества биоактивных молекул у «хороших» бактерий, в том числе обладающих антибактериальными и заживляющими свойствами.

В отличие от инертных капсульных пробиотиков, биогибридный композит — это активная среда, и изменяя различные параметры этой среды, можно управлять реакциями бактерий и использовать их возможности для получения требуемых терапевтических молекул без генетических модификаций. Подобные материалы можно использовать, в частности, при инфекциях урогенитального тракта или кишечника. Когда биокомпозит попадает в кишечник, он выделяет молекулы поддержки, которые побуждают пробиотики организма активно расти. 

Впрочем, способ подходит не только для лечения инфекций. Например, известно, что при хронических ранах нарушается ангиогенез, то есть образование капилляров — из-за чего раны и становятся хроническими. Ученые ПИШ ИТМО показали, что нарушенный ангиогенез тоже можно восстановить с помощью правильно простимулированных лактобактерий. 

Как отмечает Алина Локтева — автор проекта и младший научный сотрудник лаборатории «Биоактивные материалы для тканевой инженерии» ИТМО — в перспективе метод поможет отказаться от антибиотиков и проводить лечение за счет мягкой модуляции микробиома. В интересы научной группы, участницей которой является Алина,  входит исследование естественного потенциала микробиоты. В группе разрабатываются комплексные подходы к коррекции микробиоты на основе авторской базы данных о механизмах воздействия микроорганизмов на человека. 

Уже создан пробиотический штамм для лечения колоректального рака и штамм для реставрации зубной эмали. Также ведется разработка биогибридных композитов для коррекции микробиоты и терапии воспалений (антимикробные материалы для регенерации и ранозаживления, восстановления микрофлоры кишечника), синтезируются новые антимикробные молекулы. В настоящее время ученые испытывают свои методики на животных.