Microbioma geneticamente ingegneratu: mudificà i batteri per a salute

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  Quantumrun Foresight
• March 8, 2023

U microbioma hè custituitu di microorganismi in un ambiente particulari. A mudificazione genetica di u microbioma puderia aiutà à suppressione o esibisce certi tratti è furnisce terapie, truvendu diverse applicazioni pratiche in i settori di l'agricultura, a salute è u benessere.

Cuntestu di microbioma geneticamente ingegneria

U microbioma intestinale, a cumunità di microorganismi in l'intestinu umanu, ghjoca un rolu significativu in a salute. Ricerche recenti anu dimustratu chì u microbioma intestinale pò influenzà e malatie autoimmune, diabete, cancru, malatie cardiovascular, Parkinson, Alzheimer, esclerosi multipla è ancu depressione. In ogni casu, l'equilibriu di questu ecosistema dilicatu pò esse disturbatu da parechji fatturi, cum'è a dieta è l'antibiotici, chì facenu difficiule di restaurà. 

Diversi circadori cercanu à mudificà geneticamente i microbiomi per aumentà e so probabilità di sopravvivenza è adattabilità. Per esempiu, i scientisti di l'Università A&M di Texas anu utilizatu a relazione simbiotica di un bacteriu, E. coli, è un roundworm per l'ingegneria genetica di u microbioma di u vermu in 2021. Anu nutatu chì quandu i geni di suppressione di fluorescenza sò stati inseriti in u plasmidi di E. coli, i vermi chì l'anu cunsumu cessanu di mostra fluoriscenza. U stessu annu, i scientisti di l'Università di California San Francisco anu caricatu cù successu i virus di caccia di batteri cù u sistema di editazione di geni CRISPR per sguassà i cromusomi in E. coli.

Torna in u 2018, i circadori di a Harvard Medical School anu travagliatu per fà cumunicà i batteri per coordinalli è cuntrullà in armunia. Hanu introduttu circuiti genetichi di signaler è responde per liberà è detectà un quorum cumpostu in dui tipi di battìri. Quandu i topi sò stati alimentati cù questi batteri, l'intestini di tutti i topi mostranu segni di trasmissione di signali, cunfirmendu a cumunicazione riescita di i batteri. L'obiettivu resta di creà un microbioma sinteticu cù batteri ingegneriati in l'intestinu umanu chì sò efficaci à cumunicà trà elli mentre facenu e so funzioni. 

Impact disruptive 

L'esplorazione di u putenziale di utilizà tecniche di editazione di geni per manipulà u microbioma intestinale pò affruntà i squilibri chì cuntribuiscenu à diversi prublemi di salute. Per esempiu, più ricerche ponu scopre chì furnisce terapie per corregge i squilibri batterichi in l'intestinu umanu cumplessu. Per ingegneria genetica bacteria cunnisciuta per esse benefica per a salute di l'intestinu, i scientisti ponu creà novi trattamenti per diversi disordini di l'intestinu, cumprese a malatia di l'intestione inflamatoria, u sindromu di l'intestinu irritabile, è ancu l'obesità. Permette ancu metudi di trattamentu più recenti per a diabetes per via di squilibri hormonali. 

Unu di i mutivi perchè i batteri sò più faciuli di manipulà geneticamente hè dovutu à a so cumpusizioni di DNA. Questi urganismi chjuchi anu pezzi di DNA chjamati plasmidi in più di l'elementi principali di DNA chjamati cromusomi. I Plasmidi ponu fà copie di elli stessi è avè menu geni cà i cromusomi, facenu più faciuli di cambià cù strumenti genetichi. In particulare, pezzi di DNA da altri organismi ponu esse messi in plasmidi di bacteria.

Quandu i plasmidi facenu copie di elli stessi, facenu ancu copie di i geni aghjuntu, chjamati transgenes. Per esempiu, se un genu umanu per fà l'insulina hè aghjuntu à un plasmide, cum'è a bacteria face copie di u plasmide, crea ancu più copie di u genu di l'insulina. Quandu sti geni sò usati, pruduce più insulina. Tuttavia, i scientisti accunsenu chì sta pussibilità hè sempre assai luntanu per via di l'alta cumplessità di i microbiomi. Tuttavia, i studii attuali ponu ancu avè parechje applicazioni in u cuntrollu di pesti, rinfurzà a crescita di e piante, è diagnosticà e malatie veterinarie. 

Implicazioni di microbiomi geneticamente modificati

L'implicazioni più larghe di l'ingegneria genetica di successu di u microbioma in parechji ambienti ponu include:

• Aumentate a ricerca in strumenti di editazione di geni, cum'è CRISPR.
• Apertura di novi pussibulità per a produzzione di biocarburanti, alimenti è altri prudutti creendu novi ceppi di batteri più adattati per compiti specifichi.
• Reduce l'usu di antibiotici chì miranu à i batteri indiscriminatamente. 
• Aumentu di l'interessu per a medicina persunalizata è u diagnosticu, induve i trattamenti sò persunalizati basatu annantu à u microbioma intestinale di una persona.
• Rischi potenziali in a proliferazione di bacteria chì ponu aumentà l'occurrence di altre malatie.

Dumande da cunsiderà

• Data a cumplessità di u microbioma di l'intestinu umanu, pensate chì a so ingegneria genetica cumpleta hè pussibule prestu?
• Quantu costu predichendu l'applicazioni generalizate di tali prucessi per esse?