Сахарным диабетом второго типа болеют в мире более 400 млн человек. Один из наиболее часто назначаемых препаратов — акарбоза — изначально был выделен из бактерий почвы, которые продуцируют это соединение для блокировки роста других бактерий, обеспечивая себе тем самым конкурентное преимущество. Как естественная, так и синтезированная акарбоза ингибируют ферменты для расщепления сложных сахаров. Поскольку у природной акарбозы есть «противоядие» — фермент, инактивирующий акарбозу, ученые предположили, что теми же свойствами могут обладать и бактерии в микробиоте человека.
Эта гипотеза команды из Принстонского университета стала основополагающей в ряде проведенных экспериментов.
Сначала они изучили последовательности ДНК в микробиоте человека, чтобы определить ферменты-кандидаты. Среди 70 потенциально связанных генов удалось найти восемь ферментов, которые блокировали акарбозу. В дальнейшем выводы подтверждались на образцах микробиоты полости рта, а также при сравнении свойств и структуры природной и синтезированной бактерии.
Оказалось, что производящие эти ферменты бактерии широко распространены в микробиоте полости рта и кишечника человека.
Это означает, что у людей во всем мире есть потенциальное «противоядие» для лекарства от диабета, заявили авторы.
Проверяя свою гипотезу в клинических исследованиях среди пациентов с диабетом второго типа, они подтвердили эту вероятность. Было установлено, что если микробиота человека обладала ферментами, блокирующими акарбозу, то эффективность действия препаратов снижалась.
Пока авторы интерпретируют эти результаты с большой осторожностью, но очевидное непредвиденное взаимодействий бактерий человека и распространенного лекарства заставляет пересмотреть существующие стратегии лечения. «Наше открытие привело к большему количеству вопросов, чем ответов, поэтому мы продолжаем исследования», — заключили они.
Возможно, изменить ситуацию с диабетом в будущем сможет работа ученых из Калифорнийского университета. Недавно им впервые удалось скорректировать состав бактерий кишечника мышей с помощью генного редактирования CRISPR. Потенциально, эту же технологию можно применить и для модификации бактерий у диабетиков.
