Кишечный микробиом, сложная экосистема, состоящая из миллиардов микроорганизмов, населяющих наш кишечник, все чаще признается ключевым игроком в здоровье человека. Изучить его подробно? Титаническая задача: простые образцы фекалий — это лишь частичный «снимок» того, что происходит «вверх по течению». Теперь команда исследователей из Инженерной школы Университета Тафтса совершила гигантский скачок в этой области. разработка таблетки для приема внутрь который отображает кишечный микробиом на всем его пути: от рта до ануса. Прорыв, который открывает новые, захватывающие перспективы для понимания и персонализированной диагностики.
Путешествие в кишечник – окно в здоровье
Я часто говорю с тобой об этом. Наш кишечник — это отдельный мир, сложная и динамичная экосистема, населенная триллионами микроорганизмов, в основном бактерий, которые образуют микробиомом. Этот маленький большой мир внутри нас играет решающую роль во многих аспектах нашего здоровья: от пищеварения до иммунитета, от обмена веществ до психического здоровья. Понимание того, как он работает и как взаимодействует с нашим организмом, очень важно для улучшения самочувствия и предотвращения (или лечения) многих заболеваний.
Однако до сих пор полное и детальное изучение микробиома кишечника было похоже на попытку понять фильм, просмотрев только финальную сцену. Фактически, образцы кала, хотя и ценны, но дают информацию только о микроорганизмах, присутствующих в кале, т. е. в конце кишечного тракта, не отражая в полной мере того, что происходит раньше, в тонком кишечнике и других отделах пищеварительного тракта.
Этой цели послужит инновационная таблетка, разработанная исследователями из Университета Тафтса. Это проглатываемое устройство размером с витаминную капсулу может собирать образцы микроорганизмов на всем пути их прохождения через кишечник, обеспечивая тем самым полную и подробную карту кишечного микробиома.
Исследовательская таблетка для передового отбора проб
Как именно работает эта таблетка-«проводник»? Это сложное устройство для отбора проб, изготовленное с использованием технологий 3D-печати, которое содержит ряд высокотехнологичных мер для адаптации к различным состояниям желудочно-кишечного тракта. Внешняя часть таблетки изготовлена из мягкого эластичного материала, который легко глотать. Поверхность усеяна Чувствительные к pH канавки, настоящие «двери», открывающиеся в ответ на изменение кислотности. Таким образом, таблетка остается «запечатанной» до тех пор, пока не пройдет через желудок и не достигнет тонкой кишки, где начнет собирать образцы микроорганизмов.
От доклинических испытаний к клиническому применению
Бактерии «всасываются» в таблетку через входные отверстия благодаря принципу осмоса. По мере накопления проб полиакрилатные шарики набухают, блокируя и закупоривая входные отверстия. В конце своего пути таблетка выбрасывается естественным путем (вы знаете как) и готова для анализа в лаборатории.
Прежде чем попасть на человека, таблетка для отбора проб микробиома была успешно протестирована в доклинических исследованиях на свиньях и приматах. Результаты, опубликованные в 2019 году в журнале Передовые Интеллектуальные Системы (Я связываю их с вами здесь), показали, что бактериальные популяции, отобранные из таблетки, близко соответствовали популяциям кишечной среды, воздействию которой подверглась таблетка, включая «верхние» участки толстой кишки.
Эти многообещающие результаты проложили путь к клиническим испытаниям на людях, которые вот-вот начнутся. Цель состоит в том, чтобы подтвердить эффективность и безопасность таблетки, чтобы затем иметь возможность использовать ее в качестве диагностического инструмента в клинической практике. Потенциальные приложения? Много и увлекательно. Наличие подробной карты бактерий в кишечнике может помочь нам лучше понять широкий спектр заболеваний и разработать персонализированные методы лечения, основанные на манипулировании микробиомом. От синдрома раздраженного кишечника до воспалительных заболеваний кишечника, от метаболических до неврологических расстройств — многие состояния, по-видимому, связаны с изменениями кишечного микробиома.
Кишечник: открывается новая эра точной медицины
Таблетка для отбора проб микробиома — это значительный шаг вперед к точной медицине, где диагностика и лечение подбираются индивидуально для каждого человека на основе его уникального микробного профиля. Перспектива, которая может революционизировать подходы к решению многих заболеваний, переходя от подхода «один размер подходит всем» к персонализированному и целенаправленному подходу. Конечно, потребуются дальнейшие исследования, чтобы подтвердить эффективность и безопасность таблетки, разработать стандартизированные протоколы анализа данных, чтобы понять, как лучше всего интерпретировать и использовать собранную информацию. Но потенциал огромен, и предпосылки обнадеживают.
В не столь отдаленном будущем мы могли бы представить, что будем периодически принимать одну из этих таблеток в рамках планового осмотра, чтобы следить за здоровьем нашего кишечника и оперативно вмешиваться в случае дисбаланса. Или получите индивидуальную терапию, основанную на нашем индивидуальном микробном профиле, для лечения или профилактики конкретных заболеваний. Маленький «транзит» для человека, большое продвижение для вида :)
