La Harvard Gazette
Joshi è attualmente un membro della facoltà principale del Wyss Institute e professore associato presso la Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) di Harvard e sarà presto nominato professore alla Northeastern University di Boston.
Nel lavoro precedente, il gruppo di Joshi ha dimostrato che gli idrogel batterici auto-rigeneranti si attaccavano saldamente alle superfici mucose ex vivo e, quando somministrati per via orale ai topi, resistevano al pH duro e alle condizioni digestive dello stomaco e dell’intestino tenue senza compromettere la salute degli animali. Per fabbricarli, il suo team ha programmato un ceppo di E. coli di laboratorio per sintetizzare e secernere una proteina CsgA modificata, che come parte del sistema “curli” di E. coli si assembla in lunghe nanofibre sulla superficie esterna dei batteri. “Per consentire l’adesione del muco, abbiamo fuso CsgA al dominio legante il muco di diversi fattori umani del trifoglio (TFFs), proteine che si trovano naturalmente nella mucosa intestinale e si legano alle mucine, le principali proteine del muco presenti lì. Le proteine di fusione secrete formano una rete di immagazzinamento dell’acqua con proprietà di idrogel sintonizzabili”, ha detto la coautrice Anna Duraj-Thatte, un collega post-dottorato che lavora con Joshi. “Questa si è rivelata una strategia semplice e robusta per produrre materiali mucoadesivi auto-rinnovanti con lunghi tempi di permanenza nel tratto intestinale del topo.”
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Nel loro nuovo studio, la squadra ulteriormente costruito su questi risultati, introducendo macchinari per la produzione di uno dei mucoadhesive idrogel base TFF3 in E. coli Nissle ceppo che è un normale batterio intestinale che può prosperare nel colon e cieco sezioni del tratto intestinale affetti da IBD, ed è attualmente venduto in molti probiotici commerciali formulazioni. “Abbiamo scoperto che i batteri Nissle di nuova concezione, quando somministrati per via orale, popolavano e risiedevano anche nel tratto intestinale, e che le loro fibre di curli si integravano con lo strato di muco intestinale”, ha detto il primo autore Pichet Praveschotinunt, che è uno studente laureato guidato da Joshi.
” Quando abbiamo indotto la colite nei due punti dei topi somministrando per via orale il solfato di sodio destrano chimico, gli animali che avevano ricevuto il CEROTTO che generava E. il ceppo coli Nissle con somministrazione rettale giornaliera a partire da tre giorni prima del trattamento chimico ha avuto una guarigione significativamente più rapida e risposte infiammatorie inferiori, che hanno causato loro di perdere molto meno peso e recuperare più velocemente rispetto agli animali di controllo”, ha detto Praveschotinunt. “La loro mucosa epiteliale del colon mostrava una morfologia più normale e un numero inferiore di cellule immunitarie infiltranti.”
Joshi e il suo team pensano che il loro approccio potrebbe essere sviluppato come terapia di accompagnamento alle terapie antinfiammatorie, immuno-soppressive e antibiotiche esistenti per ridurre al minimo l’esposizione dei pazienti ai farmaci e potenzialmente fornire protezione contro le recidive di IBD.
Altri autori dello studio sono i ricercatori del Wyss Institute Il Gelfat, Franziska Bahl e David B. Chou.
Lo studio è stato supportato da una sovvenzione del National Institutes of Health, fondi del Wyss Institute di Harvard per l’ingegneria biologicamente ispirata e l’acceleratore biomedico Blavatnik, e una borsa di studio del governo reale thailandese.
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