Ученые модифицировали паразитическую бактерию для доставки лекарств в клетки мозга

Международная команда исследователей модифицировала бактерию Toxoplasma gondii таким образом, чтобы она могла доставлять большие объемы терапевтических белков в мозг мышей и в клетки мозга человека, выращенные в лабораторных условиях. Работа опубликована в конце июля в журнале Nature Microbiology.

Toxoplasma gondii — одноклеточный паразит, способный проникать в мозг млекопитающих. Бактерия относительно безопасна для большинства людей: считается, что ею может быть инфицировано до трети населения Земли. Однако у новорожденных, беременных и людей с ослабленным иммунитетом она может вызвать поражение центральной нервной системы (ЦНС), глаз, печени и селезенки, мышечной ткани и миокарда.

Чтобы понять, может ли бактерия стать транспортом для дополнительных белков и не навредит ли она при этом организму, исследователи изучили работу двух секреторных органелл бактерии – роптрий и плотных гранул (дельта-гранул), с помощью которых T.gondii вторгается в чужие клетки.

К белку GRA16, вырабатываемому плотными гранулами бактерии, исследователи присоединили белок MeCP2 (синтез этого белка нарушается при таком редком неврологическом заболевании, как синдром Ретта). В результате бактерия успешно продуцировала полезный белок вместе со своими белками и вводила их в нервные клетки организма хозяина.

Исследователи также ввели бактерии, способные вырабатывать белки MeCP2-GRA16, в брюшную полость и кровеносную систему мышей. Оттуда паразиты добрались до мозга грызунов и начали вводить модифицированные белки в клетки. Опасных реакций у мышей при этом не наблюдалось.

Если этот механизм удастся стабилизировать и сделать максимально безопасным, он может значительно повысить эффективность лечения многих неврологических заболеваний, например, болезни Паркинсона и синдрома Ретта. Однако, несмотря на обнадеживающие результаты, исследователи подчеркивают, что они делают только первые шаги к превращению паразита в средство доставки и еще далеки от использования его в медицинских целях.