Исследования на животных показывают, что живые биотерапевтические препараты, продуцируемые полезными для кишечника пробиотическими бактериями, безопасны и снижают вероятность осложнений при лечении.
Исследователи создали пробиотические бактерии, которые могут синтезировать предшественник дофамина L-DOPA, мощное средство лечения болезни Паркинсона. Доклинические испытания показывают, что новый подход к лечению не только безопасен и хорошо переносится, но и устраняет побочные эффекты, которые в конечном итоге развиваются при пероральном приеме L-ДОФА.
«Мы используем метаболические способности полезных микробов, живущих в кишечнике, для синтеза молекулы, которая является «золотым стандартом» терапевтической стратегии при болезни Паркинсона», — сказала Ануманта Кантасами, доктор философии, профессор и председатель Джонни Исаксон, видный ученый Исследовательского альянса Джорджии в Университете Джорджии (UGA) в Афинах, штат Джорджия. «Эта микробная биоинженерная технология нового поколения разработана таким образом, чтобы пациенты с болезнью Паркинсона могли производить свою собственную L-ДОФА с микробами в кишечнике».
Пиюш Падхи, докторант лаборатории Кантасами, представил новое исследование на ежегодном собрании Американского общества фармакологии и экспериментальной терапии во время собрания экспериментальной биологии (EB) 2022, которое проходило 2-5 апреля 2022 года в Филадельфии.
Терапия болезни Паркинсона на основе микробиома
Пробиотик был сконструирован для эндогенной продукции L-ДОФА из тирозина с использованием рекомбинантных генов 4-гидрофенилацетат-3-монооксигеназы и ФАД-редуктазы. Живой биотерапевтический L-ДОФА предварительно активируют и вводят перорально. Тесты нового подхода к доставке лекарств показывают устойчивые уровни L-DOPA в плазме и уровни дофамина в мозге на доклинических моделях животных. Фото: Пиюш Падхи, Университет Джорджии.
Замена допамина в виде таблеток леводопы L-DOPA, принимаемых 3-4 раза в день, использовалась для лечения болезни Паркинсона более шести десятилетий. Хотя лечение действительно уменьшает симптомы заболевания, серьезные двигательные побочные эффекты, называемые леводопа-индуцированной дискинезией, начинают развиваться примерно через пять лет использования. Это осложнение связано с тем, что доставка L-ДОФА в мозг не является непрерывной.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа Kanthasamy использовала недавно разработанные методы синтетической биологии и генной инженерии, чтобы создать безопасную и переносимую пробиотическую бактерию, которая может синтезировать L-DOPA из тирозина, вырабатываемого организмом.
«После нескольких итераций и улучшения технологии доставки лекарств на основе кишечного микробиома мы разработали полезные для кишечника пробиотические бактерии, которые могут производить стабильные уровни L-ДОФА таким образом, который можно точно настроить для доставки дозы, необходимой для каждого пациента». — сказал Падхи.
В идеале лечение должно проводиться в виде инкапсулированных таблеток, принимаемых один или два раза в день. Дозу можно отрегулировать, предварительно активировав клетки рамнозой — простым сахаром, который позволяет бактериям вырабатывать L-ДОФА — или изменив количество бактериальных клеток, доставляемых в таблетке.
Методы доставки лекарств
Испытания нового подхода к доставке лекарств на моделях грызунов и собак показали, что он может достигать стабильных уровней L-ДОФА в плазме крови и стабильных уровней дофамина в мозге без каких-либо нежелательных колебаний. Исследователи также обнаружили, что живые биотерапевтические препараты улучшили двигательные, когнитивные и связанные с настроением задачи у мышиной модели болезни Паркинсона.
- «Мы надеемся, что наш непрерывный, непульсирующий метод доставки L-ДОФА на основе микробов ограничивает развитие и прогрессирование леводопа-индуцированной дискинезии», — сказал Кантасами, который также руководит Центром исследований мозга и нейродегенеративных заболеваний UGA.
- «В настоящее время мы изучаем использование этого подхода для лечения других состояний, таких как болезнь Альцгеймера и депрессия, и находимся в процессе инициирования одобрения FDA для клинических испытаний этой новой терапевтической технологии кишечного микробиома».
- Пиюш Падхи представит это исследование с 10:00 до 12:00, воскресенье, 3 апреля, в Exhibit/Poster Hall AB, Конференц-центр Пенсильвании (номер плаката B182) ( аннотация ) и с 13:31 до 13:44, понедельник, апрель. 4, в комнате 109 АВ ( реферат ). Эта работа будет представлена на виртуальной пресс-конференции с 11 до 11:45 по восточному поясному времени в пятницу, 1 апреля ( подтвердите ответ до четверга, 31 марта). Свяжитесь с командой СМИ для получения дополнительной информации или бесплатного пропуска для прессы на встречу.