Celem nowego badania było unieszkodliwienie bakterii Neisseria meningitidis, czyli tzw. dwoinek zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych, szerzej znanych jako meningokoki. N. meningitidis występuje naturalnie w nosie i gardle około 10% dorosłych. Chociaż dla nosicieli bakteria pozostaje niegroźna, to łatwo może przenosić się na innych. Gdy zaatakuje osobę z osłabioną odpornością i przedostanie się do krwiobiegu, może wywołać chorobę meningokokową – szczególnie groźną dla dzieci.
Może to prowadzić do pojawienia się sepsy, zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych lub obu tych chorób równocześnie. Śmierć może nastąpić w ciągu zaledwie czterech godzin od wystąpienia pierwszych objawów. Czasami nawet szybkie wdrożenie leczenia nie jest w stanie zatrzymać postępującej choroby.
Krople ze zmodyfikowanymi bakteriami działają jak szczepionka
W walce z meningokokami naukowcy wykorzystali inne bakterie, które podobnie jak N. meningitidis naturalnie występują w nosie. Mowa o Neisseria lactamica. Wcześniejsze badania wykazały, że u ok. 60% badanych N. lactamica zapobiega osiedlaniu się N. meningitidis w drogach oddechowych.
Ale w nowym badaniu nie chodziło tylko o zastąpienie jednych bakterii drugimi. Naukowcy zmodyfikowali genetycznie bakterie N. lactamice w ten sposób, aby przenosiły informację „naśladującą” białko powierzchniowe N. meningitidis, którego te chorobotwórcze bakterie używają do „chwytania się” komórek błony śluzowej nosa.
Zmodyfikowane bakterie skłaniały układ odpornościowy badanych do traktowania tego kluczowego białka jako antygenu, a co za tym idzie – do wywołania odpowiedzi immunologicznej i produkcji przeciwciał przeciwko białku powierzchniowemu N. meningitidis.
U badanych, którzy otrzymywali krople do nosa ze zmodyfikowanymi bakteriami, uzyskana odpowiedź immunologiczna przeciwko N. meningitidis była widocznie silniejsza i trwalsza niż w grupie otrzymującej placebo. To sugeruje, że zmodyfikowane N. lactamice mogą być skuteczne w zapobieganiu chorobie meningokokowej.
Zmodyfikowane bakterie mogą chronić nas także przed innymi chorobami
Wyniki badania są obiecujące, jednak należy pamiętać, że zostało przeprowadzone na niewielkiej grupie. Wzięło w nim udział zaledwie 26 ochotników.
Pokazało ono natomiast, że stosowanie kropli ze zmodyfikowanymi bakteriami może dawać długotrwałą ochronę. Po 28 dniach od zakończenia eksperymentu u wszystkich uczestników badania nadal można było zaobserwować obecność bakterii, a 90 dni po przyjęciu kropli bakterie utrzymywały się w drogach oddechowych 86% ochotników. U wszystkich wywołały również silną odpowiedź immunologiczną.
Co więcej, ten szybki i wygodny sposób zapewnienia ochrony przed infekcjami można zastosować do blokowania innych rodzajów bakterii i chorób – twierdzą autorzy badania. Sądzą, że ich nowo opisane podejście można wykorzystać do modyfikacji innych bakterii, w celu ochrony przed innymi rodzajami infekcji. To odkrycie może okazać się bardzo ważne w obliczu rosnącej liczby lekoopornych bakterii.
– Nasza praca wykazała, że można chronić ludzi przed poważnymi chorobami za pomocą kropli do nosa zawierających zmodyfikowane genetycznie przyjazne bakterie. Uważamy, że jest to prawdopodobnie bardzo skuteczny i potencjalnie popularny sposób ochrony ludzi przed szeregiem chorób w przyszłości – mówi Robert Read, profesor chorób zakaźnych na Uniwersytecie w Southampton w Wielkiej Brytanii.
Źródło: Science Translational Medicine.