Ingegneri hanno progettato batterio per la diagnosi delle malattie infiammatorie

Il ceppo ingegnerizzato dei batteri intestinali  rileva il pH e si illumina quando incontra l’acidosi, una condizione acida che si verifica spesso durante le riacutizzazioni di malattie infiammatorie intestinali come colite, ileite e morbo di Crohn.

I ricercatori della School of Medicine dell’Università del Colorado (CU) hanno utilizzato l’organismo creato dal riso in un modello murino del morbo di Crohn per dimostrare che l’acidosi attiva un insieme di geni. La corrispondente firma genetica nell’uomo è stata precedentemente osservata durante l’infiammazione attiva nei pazienti con malattia di Crohn. I risultati sono disponibili online negli Atti della National Academy of Sciences .

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Lo studio

Il coautore dello studio Jeffrey Tabor, il cui laboratorio ha progettato il batterio sensibile al pH, ha affermato che potrebbe essere riprogrammato per creare colori che appaiono nella toilette invece delle etichette fluorescenti utilizzate negli esperimenti della Scuola di Medicina della CU.

“Pensiamo che potrebbe essere aggiunto al cibo e programmato per trasformare l’acqua del water in blu per avvertire i pazienti quando una riacutizzazione è appena iniziata”, sostiene Tabor, professore associato di bioingegneria presso la Brown School of Engineering di Rice.

 Tabor e colleghi hanno sviluppato un kit di strumenti di biohacking che consente loro di combinare e abbinare gli input e gli output di questi sensori batterici. 

I coautori dello studio PNAS Sean Colgan, direttore del programma di infiammazione della mucosa della CU School of Medicine, e Ian Cartwright, un borsista post-dottorato nel laboratorio di Colgan, hanno letto del sensore di pH e hanno contattato Tabor per vedere se poteva essere adattato per l’uso in un modello murino della malattia di Crohn.

“Sappiamo che misurare il pH all’interno dell’intestino attraverso metodi non invasivi è piuttosto difficile”, ha detto Colgan, professore di medicina e immunologia presso la CU School of Medicine di Levine-Kern.

 

“Normalmente, il pH nel tuo intestino è intorno a sette, che è neutro, ma ottieni molta infiammazione nella malattia di Crohn e il pH arriva a qualcosa come tre, che è molto acido”, dice Tabor.

Colgan e colleghi hanno studiato i geni che vengono attivati ​​e disattivati ​​in tali condizioni e “avevano bisogno di uno strumento per misurare il pH nell’intestino per dimostrare che le cose che stavano osservando negli esperimenti in vitro stavano realmente accadendo anche in un animale vivo”.

“Colonizzare questo ceppo batterico è stato lo strumento biologico perfetto per monitorare l’acidosi durante l’infiammazione attiva”, ha detto Colgan. “La correlazione dell’espressione genica intestinale con i batteri batterici sensibili al pH si è rivelata un utile e prezioso insieme di biomarcatori per l’infiammazione attiva nell’intestino”.

Tabor ha affermato di ritenere che il batterio sensibile al pH potrebbe essere potenzialmente avanzato per studi clinici sull’uomo in diversi anni.

Fonte :  Rice University

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