Китайські дослідники стверджують, що новий вид таблеток, насичених бактеріями, може швидко виявляти шлунково-кишкові захворювання та має потенціал замінити інвазивну колоноскопію у скринінгу на виразковий коліт та інші захворювання кишечника.
Результати дослідження на мишах, опубліковані цього тижня в журналі Американського хімічного товариства, дають надію на те, що своєчасна та точна діагностика запальних захворювань кишечника, таких як коліт та хвороба Крона, у майбутньому може проводитися неінвазивним способом.
Колоноскопії, під час яких гнучка трубка, оснащена камерою, вводиться в пряму кишку, зараз вважаються золотим стандартом виявлення запальних захворювань кишечника (ЗЗК) і цінуються за їх здатність забезпечити пряму візуалізацію слизової оболонки кишечника та виявити будь-які кишкові кровотечі, пов'язані з колітом або хворобою Крона.
І хоча лікарі попереджають, що ці процедури особливо важливі для уникнення операції на кишечнику, багато пацієнтів бояться їх – включаючи підготовку – як незручних та трудомістких.
Однак останні досягнення можуть допомогти людям із запальними захворюваннями кишечника (ЗЗК), які, за оцінками, вражають від 2,4 до 3,1 осіб на мільйон у Сполучених Штатах.
Вчені розробляють розуміння того, як ЗЗК можна лікувати за допомогою «бактеріальної терапії», за допомогою якої можна посилити або пригніти певні типи бактерій, присутні в кишковому мікробіомі пацієнта.
Вони також винайшли спосіб виявлення характерних біомаркерів ЗЗК, використовуючи спеціально сконструйовані штами бактерій кишкової палички , які «засвічуються» при контакті з кров’ю в кишечнику. Питання полягало в тому, як зробити їх більш «біодоступними» або ефективніше доставленими до цілі.
Дослідники, відповідальні за дослідження цього тижня, використовували такі бактерії в нещодавно розробленій платформі під назвою «MagGel-BS», що складається з мініатюрних таблеток, упакованих крихітними мікрокапсулами, вбудованими в біосумісний гідрогель.
Усередині капсул знаходяться бактерії, здатні виявляти кишкову кровотечу, а в новій розробці вони супроводжуються магнітними частинками, які дозволяють лікарям швидко видаляти датчики з калу після проходження через шлунково-кишкову систему.
Результати показали, що біосенсори MagGel-BS здатні підтвердити наявність шлунково-кишкової кровотечі вже через 20 хвилин після їх видалення, що є «значним покращенням» порівняно з попередніми спробами використання некапсульованих біосенсорів, для отримання результатів яких знадобилося кілька годин.
Важливо, що їх використання не викликало жодної імунної відповіді чи побічних ефектів у мишей.
Таким чином, автори вважають цей процес «ефективним та швидким підходом до виявлення захворювань кишечника, що розширює потенціал бактеріальної терапії в клінічному застосуванні».
Співавтор дослідження Ін Чжао, професор біохімічної інженерії Східнокитайського університету науки і технологій у Шанхаї, розповів UPI в коментарях електронною поштою, що найцікавіше в результатах — це те, як вони демонструють прогрес, досягнутий у технології біосенсорів.
«Хоча інкапсуляція пробіотиків у гідрогелі для покращення їхньої біодоступності є добре відомою технологією, вбудовування як бактеріальних сенсорів, так і магнітних частинок у гідрогелеві кульки для виявлення захворювань кишечника є інноваційним рішенням», – сказала вона.
«Досягнення в інженерії бактеріальних сенсорів підвищили їхню чутливість, швидкість і точність, покращивши їхню ефективність у практичній діагностиці захворювань».
Якщо платформа доведе свою безпеку та ефективність для людей, вона «може запропонувати значний прогрес у неінвазивній діагностиці шлунково-кишкових захворювань, таких як коліт та колоректальний рак», додав Інг.
«Вибравши правильний інженерний бактеріальний датчик, ця технологія «підключи та працюй» може забезпечити проведення тестування вдома, забезпечуючи неінвазивну альтернативу колоноскопії», – сказала вона.
Хоча нова платформа ще перебуває на дуже ранніх стадіях розробки, вона викликала інтерес експертів у галузі ЗЗК.
«Ідея використання штучно створених бактерій як «сенсорів» кишкових розладів — це цікава концепція», — сказав доктор Алан Мосс, головний науковий співробітник некомерційного фонду Crohn's & Colitis Foundation, який з моменту свого заснування в 1967 році інвестував понад 500 мільйонів доларів у пошук причин, методів лікування та засобів для лікування хвороби Крона та виразкового коліту.
«Поточні золоті стандарти, такі як фекальний кальпротектин та колоноскопія, мають обмеження для моніторингу пацієнтів із хворобою Крона або виразковим колітом», – сказав він UPI. «Інструменти, подібні до тих, що описані в цій статті, можуть забезпечити метод відстеження більш специфічних біомаркерів кишкових захворювань у режимі реального часу».
Однак, Мосс застеріг, «результати, отримані на мишах, не завжди безпосередньо впливають на людей, тому знадобляться подальші дослідження, щоб продемонструвати безпеку та корисність бактеріальних сенсорів у реальних умовах».
Sourse: www.upi.com