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», — сказал Ануманта Кантасами, доктор философии, профессор и председатель Johnny Isakson, Georgia Research. Выдающийся ученый Альянса 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 помощью микробов в кишечнике».
Пиюш Падхи, докторант лаборатории Кантасами, представит новое исследование на ежегодном собрании Американского общества фармакологии и экспериментальной терапии во время собрания экспериментальной биологии (EB) 2022, которое состоится 2–5 апреля в Филадельфии.
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 Кантасами использовала недавно разработанные методы синтетической биологии и генной инженерии, чтобы создать безопасную и переносимую пробиотическую бактерию, которая может синтезировать L-ДОФА 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.
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 микробиома кишечника».