Joshi on tällä hetkellä Wyss-instituutin keskeinen tiedekunnan jäsen ja apulaisprofessori Harvardin Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), ja hänet nimitetään pian professoriksi Northeastern Universityssä Bostonissa.

Joshin ryhmä osoitti aiemmassa työssään, että itsestään uusiutuvat bakteerivetyaineet kiinnittyivät lujasti limakalvopintoihin ex vivo ja hiirille suun kautta annettuina ne kestivät vatsan ja ohutsuolen ankaraa pH-arvoa ja ruoansulatusolosuhteita vaikuttamatta eläinten terveyteen. Valmistaakseen ne hänen tiiminsä ohjelmoi laboratorion E. coli-kannan syntetisoimaan ja erittämään muunneltua CsgA-proteiinia, joka osana E. colin ”curli” – järjestelmää kokoaa pitkiksi nanokuituiksi bakteerien ulkopinnalle. ”Jotta Lima tarttuvuus, me fuusioitu CsgA Lima-sitova domain eri ihmisen trefoil tekijät (TFFs), proteiineja, jotka esiintyvät luonnollisesti suolen limakalvon ja sitoutuvat mucins, tärkeimmät Lima proteiineja läsnä siellä. Eritetyt fuusioproteiinit muodostavat vettä varastoivan verkon, jolla on viritettäviä hydrogeeliominaisuuksia”, sanoi Joshin kanssa työskentelevä Tutkijatohtori Anna Duraj-Thatte. ”Tämä osoittautui yksinkertaiseksi ja vahvaksi strategiaksi tuottaa itsestään uusiutuvia, limaisia materiaaleja, joilla on pitkä oleskeluaika hiiren suolistossa.”

liittyvä

IBD–suolistobakteerin yhteys

uudet löydökset paljastavat, miten tulehduksellinen suolistosairaus häiritsee mikrobiomia

probioottiset hydrogeelit parantavat suolistohaavoja, joita muilla hoidoilla ei saavuteta

voisi avata oven uusille bioaktiivisille parantamisstrategioille

uudessa tutkimuksessaan työryhmä rakensi edelleen näiden löydösten varaan ottamalla käyttöön koneet, joilla tuotetaan yksi tff3-pohjaisista mukoadiivisista hydrogeeleistä E. coli Nissle-kantaan, joka on normaali suolistobakteeri, joka viihtyy IBD: n Sairastamissa suoliston paksusuoli-ja umpisuoliosissa ja jota myydään nykyisin monissa kaupallisissa probioottivalmisteissa. ”Huomasimme, että äskettäin suunniteltu Nissle bakteerit, kun annetaan suun kautta, myös asuttu ja asui suolistossa, ja että niiden curli kuidut integroitu suoliston limakerros,” sanoi ensimmäinen kirjoittaja Pichet Praveschotinunt, joka on jatko-opiskelija mentoroitu Joshi.

”kun aiheutimme koliitin hiirten koloneissa antamalla suun kautta kemiallista dekstraaninatriumsulfaattia, eläimet, jotka olivat saaneet laastaria tuottavan E: n. coli Nissle kanta päivittäin peräsuolesta alkaen kolme päivää ennen kemiallista hoitoa oli huomattavasti nopeampi paranemista ja pienempi tulehdusvasteet, mikä aiheutti heille menettää paljon vähemmän painoa ja toipua nopeammin verrattuna verrokki eläimiä,” sanoi Praveschotinunt. ”Paksusuolen epiteelin limakalvolla oli normaalimpi morfologia ja vähemmän immuunisoluja.”

Joshi ja hänen tiiminsä ajattelevat, että heidän lähestymistapaansa voitaisiin kehittää nykyisten anti-inflammatoristen, immuno-suppressanttien ja antibioottihoitojen kumppaniksi, jotta voitaisiin minimoida potilaiden altistuminen lääkkeille ja mahdollisesti tarjota suojaa IBD: n pahenemisvaiheita vastaan.

muita tutkimuksen kirjoittajia ovat Wyss-instituutin tutkijat Ilia Gelfat, Franziska Bahl ja David B. Chou.

tutkimusta tuettiin National Institutes of Healthin apurahalla, Harvardin Wyss Institute for biologisesti Inspired Engineeringin ja Blavatnikin biolääketieteellisen kiihdyttämön varoilla sekä Thaimaan kuninkaallisen hallituksen stipendillä.