Oamenii de știință dezvoltă, în cadrul laboratoarelor, bacterii benefice pentru prevenirea poluării, recoltarea deșeurilor, generarea energiei, ajutând oamenii să se mențină sănătoși.
Dependența excesivă de combustibili fosili și consumul de alimentele care necesită un nivel ridicat de carbon, provoacă schimbări climatice perturbatoare. Societatea noastră a inundat țările și mările cu poluarea plasticului. În ziua de astăzi, ne confruntăm cu o criză a sănătății publice, declanșată de creșterea microbilor cauzatori de boli, pe care nu îi putem ucide cu antibiotice.
În ultimii ani s-au adus dovezi promițătoare privind capabilitatea de a scoate dioxidul de carbon (CO2) din atmosferă. pentru a încetini ritmul schimbărilor climatice.
Pot fi bacteriile elementul comun în toate aceste descoperiri? Oricât de puțin probabil ar părea, sănătatea și fericirea noastră viitoare ar putea fi asigurată de acești microbi umili.
Microbii benefici care ajută la vindecarea organismului
Bacteriile pot fi periculoase pentru sănătatea umană. Ele declanșează boli mortale, inclusiv tuberculoza și holera. Antibioticele care ucid bacteriile au fost numite ca fiind unele dintre cele mai mari descoperiri ale secolului al XX-lea, penicilina salvând aproximativ 200 de milioane de vieți în ultimii 80 de ani.
De asemenea, bacteriile pot fi benefice pentru sănătatea umană. Recent, am aflat că fiecare dintre noi deținem în organismele proprii, trilioane de bacterii benefice, preum microbii de pe suprafața pielii și din interiorul intestinelor.
Bacteriile benefice ne pot ajuta să extragem energie din alimentele noastre și ne protejează, uneori, de bacteriile dăunătoare, provocatoare de boli. Acest lucru se datorează faptului că bacteriile rău voitoare nu pot coloniza intestinele noastre, dacă bacteriile benefice ocupă deja tot spațiul disponibil.
Un dezavantaj al consumului prelungit de antibiotice ar fi faptul că medicamentele pot ucide unele dintre bacteriile bune din intestinul nostru, oferind microbilor, ce provoacă boli precum Clostridioides difficile, o oportunitate de a se instala în interior. Infecțiile cu C. difficile pot provoca diaree, greață și febră.
Cu toate acestea, studiile din ultimele două decenii au evidențiat o modalitate surprinzătoare de a trata infecțiile cu C. difficile. Dacă un eșantion cu fecale de la un voluntar sănătos este transferat în intestinul bolnav, bacteriile bune pe care le conține vor crește mai rapid față de C. difficile.
Aceste transplanturi cu fecale pot ajuta și la tratarea altor boli, dar, deocamdată, nu este clar cum poate avea loc acest lucru. Profesorul Seth Bordenstein, din cadrul Universității Vanderbilt din Tennessee, studiază interacțiunile dintre animale, microbi și viruși și subliniază că nu știm exact ce bacterii din probele fecalelor sunt responsabile pentru beneficiile de sănătate.
La capătul opus al spectrului, există bacterii pe care le-am putea folosi în medicină tocmai pentru că știm cum funcționează. Acest lucru este valabil, în special, în cazul Escherichia coli, o specie mai inofensivă care se află în corpul uman.
Cercetătorii au aflat atât de multe despre E. coli de-a lungul deceniilor, încât acum este considerată, în esență, un bio calculator mic, programabil, care ar putea fi folosit pentru a trata boli.
„Unele tulpini probiotice de E. coli pot crește în interiorul tumorilor maligne, ceea ce le creează un mediu adecvat pentru a furniza terapeutice pentru cancer”, spune doctorandul Candice Gurbatri, din cadrul Universității Columbia din New York.
Gurbatri lucrează cu profesorul Tal Danino, tot în cadrul Universității Columbia, pentru a valorifica acest comportament de căutare a tumorilor. Ei au inserat ADN suplimentar în E. coli, ce permite bacteriilor să producă molecule puternice de combatere a cancerului numite „nanobodies”.
Un alt fragment de ADN suplimentar încurajează celulele E. coli să se autodistrugă odată ce s-au înmulțit în interiorul tumorii, protejând țesutul canceros cu ajutorul moleculelor puternice „nanobodies”. Rezultatul final este o formă de E. coli care atunci când este înghițită, va urmări și va ajuta la distrugerea tumorilor.
La începutul anului 2020, Gurbatri, Danino și colegii lor au testat acest lucru pe șoareci și au avut rezultate promițătoare, dar vor exista teste de reglementare pentru a fi clarificate înainte de începerea experimentelor umane. Există înțelegeri etice și de siguranță, în jurul ideii de a trata persoanele cu microbi preluați genetic.
