Біологи створили генетично модиковані бактерії, здатні тимчасово поселятися у кишківнику, визначати підвищення рівня глюкози та у відповідь виробляти гормон GLP-1, що допомагає знижувати цукор у крові та діє як «Оземпік» та «Вегові». Розробку під назвою GIFT успішно застосували для контролю кількох моделей цукрового діабету у мишей, а також у мавп. Автори сподіваються, що у майбутньому пробiотики можуть стати основною перероральної терапії, у якій доза препарату автоматично регулюється залежно від потреби організму.
Біологи створили генно-модифіковані бактерії, здатні знижувати рівень цукру у крові. Поки що тільки у мишей та макак. Unsplash
Як вдалося використати бактерії для регуляції рівня цукру?
Біологи використали пробіотик бактерії Escherichia coli Nissle 1917 щоб вбудувати у неї генетичний сенсор, що реагує на глюкозу. Ключову роль у ньому відіграє білок-регулятор HexR: за низького рівня глюкози він блокує роботу гена, відповідального за утворення GLP-1, але коли концентрація цукру зростає, блок знімається. У лабораторних тестах система майже не активувалася за низького рівня глюкози нижче п’яти мілімолів на літр, що близько до рівня, характерного для діабетиків гіперглікемією.
У мишей із діабетом другого типу навідь одразу введення бактерії спостерігали зниження рівня глюкози, причому після щоденного приймання пробіотиків протягом 30 днів дослідни_ки спостерігали покращення толерантності до глюкози та зниження глікогемоглобіну. Водночас у тварин із діабетом другого типу вже після першого введення препарату спостерігали зниження рівня глюкози, а після щоденного приймання пробіотиків спостерігали покращення толерантності до глюкози та зниження глікогемоглобіну. Водночас у тварин із діабетом другого типу навіть після першого введення препарату спостерігали зниження рівня глюкози, а після щоденного приймання пробіотиків спостерігали покращення толерантності до глюкози та зниження глікогемоглобіну. При цьому зменшення глікогемоглобіну досягалося до трьох днів, що близь_ко до рівня, характерного для діабетиків гіперглікемією.
У мавп-крабоїдів із діабетом другого типу вже після першого введення препарату спостерігали підвищення рівня GLP-1 та зниження концентрації глюкози, причому цей ефект зберігався до трьох днів. Подальше застосування препарату сприяло покращенню контролю рівня глюкози та зниженню ризи_ку_зміни маси, сповільнившись набір ваги та покращувальну дію десятиліків дослі_дники спостерігали покращення толерантності до глюкози та зниження глікогемоглобіну. При цьому зменшення глікогемоглобіну досягалося до трьох днів.
Утім, до випробувань на людях ще далеко. Щоб потрапити до клінічних випробувань, препарат доведеться змунити діяти відповідно до потреби організму, а також ризи_ки_зміни маси тіла до дослідників спостерігали покращення толерантності до глюкози та зниження глікогемоглобіну.
Наскільки поширені є діабети
🍎🍏 Поширеність цукрового діабету другого типу, тобто набутої форми, що, зокрема, американських дітей і підлітків зросла майже вчетверо з 2017 по 2022-2024 роки. Подібну тенденцію спостерігали і серед інших груп у цьому світі, причому понад половина хворих не знає про свою хворобу та не отримує лікування.
🍐🍇 Поширення діабету сприяє з’їжблення ожиріння, а за прогнозами науковців половина дорослих із десяти дітей із діабетом матимуть ожиріння до 2050.
🏥💉 А про те, як в Україні облаштували центр генетичного дослідження діабету першого типу, ми розповідали у матеріалі «Український Кембрідж».