जीवविज्ञानी आंत बैक्टीरिया को छोटे प्रोटीन फार्मेसियों में बदल देते हैं

रोगाणुओं की सैकड़ों विभिन्न प्रजातियां आपके आंत में रहती हैं, हंसती हैं, और प्यार करती हैं। भविष्य में, इनमें से एक एक नया कार्य कर सकता है: सूक्ष्म इन-हाउस फार्मासिस्ट।

18 फरवरी को प्रकाशित एक नया अध्ययन में प्रकृति जैव प्रौद्योगिकी दिखाता है कि कैसे आंत बैक्टीरिया को निचले गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के भीतर प्रोटीन का उत्पादन और रिहा करने के लिए निर्देशित किया जा सकता है – शरीर के उस हिस्से में दवाओं को वितरित करने के लिए एक प्रमुख मार्ग को समाप्त करना।

मौखिक दवा औषधि प्रशासन का सबसे आम और व्यावहारिक साधन है, लेकिन पेट बहुत अधिक नहीं होने देता है। यह अच्छा है जब यह फूडबोर्न रोगजनकों जैसी चीजों की बात आती है, लेकिन आंत-केंद्रित थेरेपी नियमित रूप से निष्क्रिय और बाहर निकाली जाती हैं।

एक अभूतपूर्व वर्कअराउंड में, जीवविज्ञानी ब्रायन हसू की टीम ने बैक्टीरिया-खाने वाले वायरस को एक निरंतर प्रवाह का उत्पादन करने और जारी करने के लिए बैक्टीरियल कोशिकाओं को संक्रमित करने के लिए फेज कहा है। एक प्रोटीन-आधारित दवा की।

एचएसयू की शोध टीम, इम्यूनोलॉजिस्ट लीवू ली के साथ सहयोग से पता चला कि इस दृष्टिकोण का उपयोग संभावित रूप से पुरानी बीमारियों के इलाज के लिए किया जा सकता है।

अपने आंतरिक मकड़ी के एलियन को गले लगाओ

बैक्टीरियोफेज (छोटे के लिए चरण) वायरस हैं जो स्वाभाविक रूप से बैक्टीरिया को संक्रमित करते हैं। फेज बैक्टीरिया की तुलना में वर्गीकृत करना कठिन है और इसलिए कम समझा जाता है, लेकिन हम जानते हैं कि वे बैक्टीरिया पर कैसे हमला करते हैं।

एक बैक्टीरियल सेल से जुड़ने के बाद, फेज अपने स्वयं के डीएनए को इंजेक्ट करते हैं और सेल को रिप्रोग्राम करते हैं ताकि यह सेल के स्वयं के विनाश के एजेंटों – अधिक चरणों का निर्माण करे। जब बैक्टीरियल सेल अंततः बदल जाता है, तो यह एक प्रक्रिया में नए फेज की बाढ़ में विस्फोट हो जाता है जिसे लिसीस कहा जाता है। इन घटनाओं के लाखों एक साथ हो रहे हैं, निचली आंत के अंदर एक लक्षित प्रोटीन की निरंतर आपूर्ति का उत्पादन करते हैं।

भले ही स्पाइडर एलियंस की तरह फेज एक्ट (और लुक) एक्ट (और लुक), वे आंत-माइक्रोबायोम होम टीम पर नियमित खिलाड़ी हैं। वास्तव में, उनकी सर्वव्यापकता ने एचएसयू को चिकित्सीय प्रोटीनों को पेश करने और वितरित करने के लिए उनका उपयोग करने के लिए प्रेरित किया।

HSU लैब में एक डॉक्टरेट छात्र Zachary बेकर ने विशेष चरणों को इंजीनियर किया, जो बैक्टीरियल सेल में थोड़ी अतिरिक्त आनुवंशिक सामग्री को इंजेक्ट करता है।

नए चरणों की एक हड़बड़ी बनाने के अलावा, निर्देश सेल को एक टैगालॉन्ग प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए प्रेरित करते हैं जो निचली आंतों के अंदर लक्षित उपचारों को खुद को उधार दे सकता है।

इंजीनियर प्रोटीनों ने सूजन को कम किया, चूहों में मोटापा

अपनी तकनीक को साबित करने के लिए, बेकर और अनुसंधान सहायक प्रोफेसर याओ झांग ने चूहों में दो अलग -अलग बीमारियों से जुड़े लक्षणों से निपटने के लिए इन इंजीनियर चरणों को सफलतापूर्वक लागू किया:

• कम सूजन एक प्रोटीन जारी करके जो सूजन आंत्र रोग से जुड़े एक एंजाइम को बाधित करता है।
• मोटापा कम किया द्वारा एक प्रोटीन जारी करना जिसने चूहों में तृप्ति की भावना को प्रेरित किया, जो एक उच्च वसा वाले आहार को दिया गया है जो आमतौर पर पश्चिमी आहारों से जुड़ा होता है, जो अक्सर मोटापे के बढ़ते जोखिम से जुड़ा होता है।

इन परिणामों के साथ, HSU की टीम ने एक नई दवा-वितरण विधि के लिए प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट का प्रदर्शन किया। वे वर्तमान में नेशनल साइंस फाउंडेशन I-CORPS कार्यक्रम और फ्रालिन व्यावसायीकरण फैलोशिप के माध्यम से इस नवाचार की व्यावसायिक क्षमता की खोज कर रहे हैं।

लेकिन दवा-वितरण समस्या में कम से कम दो भाग हैं। HSU की अगली चुनौती में ड्रग्स को आंत से प्रणालीगत संचलन में अवशोषित करना शामिल है।

“यह ऐसा है जैसे हम अमेज़ॅन हैं। हमें वहां सामान मिला, हमने इसे दरवाजे पर उतार दिया, ”हसू ने कहा। “अब हमें यह पता लगाने की जरूरत है कि डोरबेल को कैसे बजाया जाए।”

इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ जनरल मेडिकल साइंसेज, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ एलर्जी एंड इंफेक्शियस डिस्नेस और ले नाम चांग डीन के डिस्कवरी फंड द्वारा वित्त पोषित किया गया था, जिसे वर्जीनिया टेक कॉलेज ऑफ साइंस द्वारा सम्मानित किया गया है।

मूल अध्ययन DOI: 10.1038/S41587-025-02570-7