Una plataforma terapéutica en vivo basada en Escherichia coli Nissle 1917 con resistencia integrada a los fagos y...

Área de la Ciencia:

• Biología sintética e ingeniería microbiana
• Gastroenterología e Inmunología
• Biotecnología y Terapia

Sus antecedentes:

• Las terapias bacterianas vivas (LBT) son prometedoras para las enfermedades crónicas, pero carecen de un chasis microbiano optimizado.
• Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) es un chasis potencial, pero requiere ingeniería para aplicaciones terapéuticas mejoradas.
• Los desafíos incluyen la estabilidad genética, la expresión génica controlada y la persistencia in vivo.

Objetivo del estudio:

• Diseñar una plataforma versátil de Escherichia coli Nissle 1917 (EcN) para terapias bacterianas vivas (LBT).
• Optimizar EcN para una expresión genética precisa, un mantenimiento genético estable, una mayor supervivencia intestinal y biocontención.
• Validar el potencial terapéutico del EcN diseñado en un modelo preclínico de colitis.

Principales métodos:

• Desarrolló una caja de herramientas de promotor constitutivo para la expresión génica heteróloga sin inductores y afinada.
• Plasmidos EcN nativos reutilizados (pMUT1, pMUT2) en vectores de lanzadera modulares (pMcol1, pMrsf2) para el mantenimiento genético sin antibióticos.
• Integrado un módulo de defensa genómica para mejorar la supervivencia bacteriana y un interruptor de muerte sensible a la temperatura para la biocontención.

Principales resultados:

• La biblioteca de promotores de ingeniería logró un rango de expresión de 50.5 veces.
• Los plásmidos reutilizados demostraron una alta expresión de proteínas referentes (aumento de 74 y 130 veces) comparable a los sistemas comerciales.
• La integración genómica aumentó la supervivencia bacteriana en 2,7 veces y demostró eficacia terapéutica en un modelo de colitis murina, reduciendo la inflamación.

Conclusiones:

• La plataforma EcN diseñada proporciona un chasis robusto para el desarrollo de LBT, abordando los desafíos clave en la ingeniería de deformación y la traducción clínica.
• La EcN optimizada exhibe una mayor estabilidad genética, persistencia entérica y eficacia terapéutica, mostrando un potencial significativo para el tratamiento de enfermedades inflamatorias crónicas.
• Esta plataforma versátil es muy adecuada para desarrollar terapias bacterianas vivas de próxima generación para diversas aplicaciones médicas.