Біологи змінили геном бактерії так, що вона стала синтезувати лактамазу - фермент, що розщеплює лактамні антибіотики. Цей штам зводить до мінімуму можливий дисбіоз, звичайний при прийомі антибіотиків. Про це автори розповіли в статті, опублікованій в журналі .Антибіотики застосовуються при лікуванні бактеріальних інфекцій, проте їх прийом веде до деяких побічних ефектів. Один з них - це розвиток дисбіозу, стану, при якому порушується баланс кишкової мікробіоти. Це призводить до того, що патогенні бактерії починають переважати над непатогенними через що розвиваються інші захворювання. Наприклад, у Європі від діареї та коліту, спричинених кишковою бактерією, щороку гинуть понад 13000 осіб. Інший побічний ефект - виникнення резистентності до антибіотиків. Цей стан може розвиватися через неправильне дозування та прийом ліків, а також наявність стійких до нього бактерій. В результаті цього стійкі мікроорганізми, які мали механізми захисту, після курсу антибіотиків виживають. Після звільнення середи, вони починають активно ділитися, тим самим формуючи, резистентне до антибіотиків, бактеріальне співтовариство. Щоб усунути побічні ефекти антибіотиків, лікарі можуть призначити прийом пробіотиків. Це живі бактерії, які покликані запобігти втраті видів кишкової мікробіоти або ж взяти на себе виконання їхніх функцій, тим самим поліпшивши здоров'я людини. Однак на даний момент немає переконливих доказів того, що пробіотики дійсно допомагають при дисбіозі. Щоб виживати при дії антибіотиків, бактерії розвинули різні механізми стійкості до них. Найпоширеніший з них - синтез лактамази. Цей фермент рятує бактерію, розщеплюючи молекулу лактамного антибіотика до того, як вона зв'язується з клітинною стінкою бактерії і вбиває її. Андрес Кубільо-Руїз (Andres Cubillos-Ruiz) з Массачусетського технологічного інституту разом з колегами з Інституту Броуда, застосувавши методи біоінженерії, вивчили можливість використання лактамази як засобу запобігання дисбіозі кишкової мікробіоти, викликаного прийомом антибіотиків. Як бактерію-носій ферменту дослідники вибрали через кілька особливостей. Ця бактерія протягом тисячоліть використовується у виробництві кисломолочних продуктів і безпечно вживається у високих концентраціях. Також було показано, що не затримується в товстому кишечнику і не впливає на видовий склад мікробіоти. Крім вибору бактерії-носія, біологи вирішили іншу проблему, пов'язану з горизонтальним перенесенням генів. Через цей механізм патогенні бактерії в кишечнику можуть отримати гени лактамази і набути резистентності до антибіотиків. Щоб не допустити цього, дослідники розбили ген ферменту на два фрагменти і розмістили їх у різних ділянках ДНК, кожна з яких кодує лише частину лактамази. У свою чергу для того, щоб вона стала активною, обидва її фрагменти повинні з'єднатися в зовнішньому середовищі. Завдяки цьому ферменти розщеплюють антибіотики в просвіті кишечника, захищаючи всю мікробіоту, а не окремих її представників. Крім цього, шанс отримати горизонтальним перенесенням обидва гена лактамази у патогенних бактерій знижується, тим самим знижуючи ризик виникнення резистентних патогенних бактерій.