میکروبیوتای دستگاه گوارش نقش مهمی در حفظ سلامت بدن دارد وسلامت آن به عوامل متعددی از جمله نوع غذا و حساسیت‌های غذایی، عملکرد سیستم ایمنی وبیماریها مرتبط است. یک رویکرد نوین برای طراحی و بهینه‌سازی میکروبیوتای دستگاه گوارش، استفاده از باکتری‌های مفید و مهندسی‌شده، یا همان “پروبیوتیکهای مهندسی شده” می‌باشد.
این پروبیوتیک‌ها ترکیبی از باکتری‌های مفید هستند که به منظور بهبود و تقویت سلامت دستگاه گوارش طراحی شده‌اند. تفاوت اصلی میان پروبیوتیک مهندسی‌شده و پروبیوتیک معمولی، در این است که پروبیوتیک مهندسی‌شده بر اساس دستاوردهای علمی و فناورانه جدیدی طراحی و انتخاب شده اند.
از جله ویژگیهای پروبیوتیکهای مهندسی شده می‌توان به افزایش تولید ویتامین‌ها، مقاومت به آنتی بیوتیک‌ها و کنترل بهتر التهاب‌های دستگاه گوارش اشاره کرد.
استفاده از پروبیوتیکهای مهندسی‌شده می‌تواند در پیشگیری و مداوای بیماریهای مختلف و بخصوص بیماریهای مرتبط با سلامت دستگاه گوارش مؤثر باشد.
این فناوری نوین، قدمهای مهمی به سوی توسعه روشهای پیشرفته در حوزه بهبود سلامت میکروبیوتا و بهینه‌سازی عملکرد دستگاه گوارش انسان برداشته است. مطالعات بیشتری در این زمینه در آینده، می‌تواند به منظور شناسایی بیشتر اثرات مثبت پروبیوتیکهای مهندسی‌شده و کاربردهای جدید آنها انجام گردد.
کاربرد پروبیوتیکهای مهندسی شده در پزشکی
پروبیوتیکهای مهندسی‌شده، یا همان باکتری‌های مفید که به طور نوآورانه تغییر یافته‌اند، از طریق مداخلات ژنتیکی و فناورانه به منظور بهبود کارایی و اثربخشی آنها ، در مراحل مختلف پژوهش‌های پزشکی و بهداشتی به کار گرفته می‌شوند و امکانات جدیدی در زمینه درمان و پیشگیری از بیماریهای مختلف به ارمغان می‌آورند.
یکی از کاربردهای مهم پروبیوتیکهای مهندسی‌شده در پزشکی، مرتبط با تنظیم و بهبود سیستم ایمنی بدن است. این پروبیوتیک‌ها می‌توانند به عنوان تنظیم‌کننده‌های مناسبی در پیشگیری از آلرژی‌ها، حساسیت‌های غذایی و حتی بیماریهای التهابی مؤثر باشند.
همچنین، از دیگر کاربردهای مهم پروبیوتیکهای مهندسی‌شده می‌توان به بهبود و تسریع فرآیند هضم و جذب مواد مغذی اشاره کرد. این پروبیوتیک‌ها می‌توانند به دلیل توانایی‌شان در تولید آنزیم‌های هضمی و تحلیل بهتر مواد غذایی، سبب بهبود سلامت دستگاه گوارش و افزایش عملکرد آن شوند.
علاوه بر این، پروبیوتیکهای مهندسی‌شده می‌توانند در درمان بیماریهای مختلف مانند دیابت، چاقی، اختلالات روانی، و حتی بیماریهای قلبی عروقی مؤثر باشند. با توجه به اثرات مثبت و تنوع کاربردهای آنها، انتظار می‌رود که پروبیوتیکهای مهندسی‌شده در آینده به عنوان یکی از راهکارهای اصلی در درمان بیماری‌ها و بهبود سلامت عمومی جامعه مورد استفاده قرار گیرند.
علاوه بر این، پروبیوتیکهای مهندسی‌شده با اثرات ضد التهابی یا ضدباکتریایی خاص نیز در بازار موجود هستند. این نوع پروبیوتیک‌ها برای کاهش التهاب‌های مختلف در بدن و حفظ تعادل میکروبیوم گوارشی استفاده می‌شوند.
به هر حال، با توجه به پیشرفت فناوری و علاقه‌ی بیشتر به تحقیق و توسعه در حوزه پروبیوتیکهای مهندسی‌شده، انتظار می‌رود که تنوع و تعداد این نسل از پروبیوتیک‌ها در آینده افزایش یابد و به انواع بیشتری از مشکلات بهداشتی و پزشکی پاسخ دهند.
روشهای تولید پروبیوتیکهای مهندسی شده
برخی از پروبیوتیک های مهندسی‌شده در حال حاضر در بازار وجود دارند. این پروبیوتیک ها از طریق فناوری‌های مختلف مانند تغییر ژنتیکی، اصلاح مسیرهای بیوشیمیایی و کاربرد تکنولوژی‌های نوین تولید می‌شوند در اینجا به برخی روشهای معمول تولید پروبیوتیک های مهندسی‌شده اشاره می‌کنیم:
۱. تغییر ژنتیکی:
این روش شامل تغییر ژنوم میکروارگانیسم‌های پروبیوتیکی با افزودن یا اصلاح ژن‌هایی است که اثرات خاصی مانند تولید آنزیم‌ها، تولید مواد ضدباکتریایی یا تولید متابولیت‌های خاص را داشته باشند.
۲. مهندسی جهت‌ها:
در این روش، تغییراتی در مسیرهای بیوشیمیایی میکروارگانیسم‌ها صورت می‌گیرد تا متابولیت‌های مورد نظر (مانند اسیدهای چرب یا آنزیم‌های خاص) تولید شود.
۳. کاربرد تکنولوژی‌های نوین:
استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته مانند فرمتیکا و بیوانفورماتیکا به تولید پروبیوتیک های مهندسی‌شده کمک می‌کند. این تکنولوژی‌ها امکان بهبود تعداد و نوع سویه‌های میکروبی و همچنین بهره بردن از خصوصیات خاص آنها را فراهم می‌کنند.
۴. مهندسی بیوشیمیایی:
با استفاده از ابزارهای بیوشیمیایی و مولکولی، میکروارگانیسم‌ها به گونه‌ای تغییر داده می‌شوند که قابلیت تولید مواد مورد نیاز برای بهبود سلامت را داشته باشند.
از آنجا که تکنولوژی مربوط به پروبیوتیک های مهندسی‌شده در حال توسعه می‌باشد، امکان استفاده از روشهای جدیدتر و نوآورانه‌تر برای تولید این نوع پروبیوتیک ها وجود دارد. این روند باعث افزایش تنوع، کارایی و کاربرد پروبیوتیک های مهندسی‌شده در زمینه‌های بهداشتی و درمانی خواهد شد.
کلید واژه ها: پروبیوتیک، پروبیوتیک مهندسی شده، میکروبیوتا، میکروبیوم، سلامت گوارش
References:
- Canale FP, Basso C, Antonini G, Perotti M, Li N, Sokolovska A, et al. Meta bolic modulation of tumours with engineered bacteria for immunother apy. Nature. 2021;598 (7882):662–۶.
- Leventhal DS, Sokolovska A, Li N, Plescia C, Kolodziej SA, Gallant CW, et al. Immunotherapy with
engineered bacteria by targeting the STING pathway for anti-tumor immunity. Nat Commun. 2020;11 (1):2739.
