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L'idrogel batterico aderisce all'intestino per trattare la malattia infiammatoria dell'intestino

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Ricercatori del Wyss Institute di Harvard hanno sviluppato un idrogel batterico vivente che può aderire alle lesioni nella parete intestinale per favorire la guarigione e ridurre l'infiammazione. Composto da batteri geneticamente modificati che producono nanofibre che aderiscono al muco, l'idrogel risultante potrebbe funzionare come una nuova terapia probiotica per le malattie infiammatorie intestinali.

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Circa 1,6 milioni di persone negli Stati Uniti hanno malattie infiammatorie intestinali incurabili, in cui la disregolazione immunitaria e i fattori microbici nell'intestino contribuiscono alle lesioni e all'infiammazione del rivestimento intestinale. Attualmente, i farmaci antinfiammatori e gli antibiotici sono spesso utilizzati per trattare tali condizioni, ma questi possono avere gravi effetti collaterali. Gli antibiotici possono anche perturbare ulteriormente il microbioma intestinale, causando una serie di problemi, tra cui la resistenza ai farmaci.

Questi ricercatori hanno sviluppato un nuovo tipo di terapia per le malattie infiammatorie intestinali, che utilizza idrogel batterici geneticamente modificati per proteggere le lesioni nell'intestino e promuovere la guarigione. "Con questo approccio 'terapeutico vivente', abbiamo creato biomateriali multivalenti che vengono secreti da batteri residenti ingegnerizzati sul posto e si attaccano a molte proteine del muco alla volta - aderendo saldamente allo strato di muco viscoso e altrimenti in movimento, il che è una cosa impegnativa da fare", ha detto Neel Joshi, un ricercatore coinvolto nello studio. "L'approccio 'Probiotic Associated Therapeutic Curli Hybrids' (PATCH), come l'abbiamo chiamato, crea un rivestimento mucoadesivo biocompatibile che funziona come un BAND-AID® stabile e auto-rigenerante e fornisce indicazioni biologiche per la guarigione della mucosa. I batteri secernono una proteina modificata che si lega al muco e forma nanofibre sulla superficie delle cellule batteriche. Il risultato è una rete ad acqua, che è il componente principale dell'idrogel. Poiché il gel è creato dai batteri al suo interno, è auto rigenerante. Finora, i ricercatori hanno testato i gel in un modello murino di malattia infiammatoria intestinale, con risultati promettenti.

"Quando abbiamo indotto la colite nei colon dei topi somministrando per via orale il destrano solfato di sodio destrano chimico, gli animali che avevano ricevuto il ceppo di E. coli Nissle generatore di PATCH tramite somministrazione rettale giornaliera a partire da tre giorni prima del trattamento chimico, avevano una guarigione significativamente più veloce e minori risposte infiammatorie, che ha causato loro di perdere molto meno peso e recuperare più velocemente rispetto agli animali di controllo," ha detto Pichet Praveschotinunt, un altro ricercatore coinvolto nello studio. "La loro mucosa epiteliale del colon mostrava una morfologia piu' normale e un minor numero di cellule immunitarie infiltranti."