Investigadors de la UPF domestiquen el bacteri més abundant de la nostra pell per tractar diverses afeccions cutànies
Investigadors de la UPF domestiquen el bacteri més abundant de la nostra pell per tractar diverses afeccions cutànies
Un estudi de la Universitat Pompeu Fabra presenta un conjunt d'eines genètiques que els científics poden introduir en el bacteri més comú de la pell perquè generi compostos terapèutics contra diverses afeccions cutànies de manera segura, controlada i amb avantatges respecte a altres possibles solucions. Com a prova de concepte, han desenvolupat amb èxit una soca que genera antioxidants i redueix l'estrès oxidatiu en cèl·lules de la pell exposades a radiació UV. De moment, s'ha provat en cultius cel·lulars. L'estudi ha estat liderat pel Dr. Marc Güell amb Guillermo Nevot com a coautor principal, ambdós adscrits al Departament de Medicina i Ciències de la Vida de la Universitat Pompeu Fabra (MELIS) i publicat a la revista científica Cell Systems del prestigiós grup Cell Press.
Com es domestica C. acnes? Un conjunt d'eines genètiques per fer-lo controlable i segur
Per controlar el comportament del bacteri i fer que generi els compostos terapèutics necessaris, els científics li han introduït un conjunt d'eines genètiques.
Els humans disposem d'una petita molècula circular d'ADN anomenada plasmidi que inclou diverses parts o seqüències, cadascuna amb la seva funció. Entre aquestes parts, hi ha un gen per fabricar el compost terapèutic desitjat; un altre per modular la quantitat d'aquest compost en funció d'estímuls externs; un altre per seleccionar les soques que han integrat el plasmidi, i un altre per eliminar la seva resistència als antibiòtics després de passar pel procés de selecció.
Els investigadors van introduir eines per eliminar la capacitat natural de C. acnes de generar alguns dels nutrients que necessita. Això assegura que no persistirà a la pell si no som nosaltres qui li oferim aquests nutrients, per exemple, juntament amb la crema amb la qual ens l'aplicaríem a la pell en un futur.
En definitiva, el conjunt d'eines genètiques desenvolupat pels investigadors de la UPF fa que aquests bacteris siguin segurs perquè no contenen gens de resistència als antibiòtics, no els poden intercanviar amb altres bacteris, ni poden generar per si mateixos els nutrients necessaris per sobreviure.
La prova de concepte: un bacteri capaç de protegir la nostra pell del dany causat pel sol
Alguns factors ambientals, com els raigs UV del sol o la inflamació crònica, provoquen estrès oxidatiu a les nostres cèl·lules i n’alteren l'estructura i la fisiologia.
En aquest estudi, els investigadors han dissenyat una soca de C. acnes a la qual han introduït un gen que la feia capaç de generar i secretar més o menys antioxidants segons un estímul artificial més o menys intens al laboratori. Paral·lelament, van sotmetre un cultiu de queratinòcits, les cèl·lules més superficials de la nostra pell, a radiació UV. En tractar el cultiu amb els antioxidants generats per C. acnes, l'estrès oxidatiu dels queratinòcits es va reduir significativament. Aquesta reducció es va correlacionar amb els nivells d'activitat del gen, de manera que podríem ajustar l'activitat antioxidant del bacteri a les nostres necessitats.
En el futur, es podrien fabricar cremes cosmètiques i terapèutiques amb milions de C. acnes capaços de generar més o menys antioxidants en resposta a estímuls naturals, com els nivells d'estrès oxidatiu als quals estigui sotmesa la pell, i tractar així afeccions com la dermatitis atòpica, l'envelliment prematur o el càncer.
Per què C. acnes?
C. acnes viu als fol·licles pilosos, on metabolitza el greix de la nostra pell. Ho fa en poblacions molt estables i duradores, els individus de les quals són genèticament gairebé idèntics, amb poques interaccions amb altres espècies de bacteris i sense gairebé intercanvis de gens.
La presència de soques II i III de C. acnes es relaciona amb una pell sana. De fet, algunes malalties de la pell, com la dermatitis atòpica, mostren una disminució característica de C. acnes a la pell. A més, poden ser trasplantades fàcilment d'una pell sana donant a una de receptora mitjançant aplicacions tòpiques per millorar-ne l'estat.
Altres espècies de bacteris domesticats genèticament ja han mostrat resultats prometedors en el tractament de malalties metabòliques, infeccions o càncer a l'intestí i els pulmons. Hi ha molt pocs estudis sobre afeccions cutànies. Els més prometedors, provats en ratolins, contenien Staphylococcus epidermidis per accelerar la cicatrització de ferides o com a vacunes contra el càncer i repel·lents de mosquits. No obstant això, S. epidermidis no resideix de manera natural a la nostra pell, la seva integració és baixa, les poblacions canvien amb més freqüència i són més propenses a intercanviar gens amb altres bacteris.
Per tant, les característiques de C. acnes, juntament amb les del conjunt d'eines genètiques, el fan segur i ideal per al seu ús terapèutic i cobreixen un nínxol poc investigat.
Referència: